张玉祥

摘 要 结合L波段探空雷达工作原理，对L波段探空雷达常见的几个方面故障维修进行简述，并提出日常维护措施，对确保L波段雷达正常工作有重要作用。

关键词 L波段探空雷达;维修维护;发射机

中图分类号：TN959.4 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2015）27--02

探空是各个气象部门的气象观测任务之一，L波段探空雷达是实现高空探测的主要设备，探空设备质量好坏将直接影响到探测资料的准确性和完整性。因此，要掌握L波段探空原理，确保探空设施的正常使用，保障探空业务正常运行。北塔山位于新疆维吾尔自治区东北部与蒙古西南部的界山，奇台县东北部，一般海拔2 000 m以上，系独立剥蚀山地，地势呈西北-东南走向，周边大部为平坦沙漠地。山区内沟谷纵横，坡度陡峭，地形复杂，山区年平均气温2.5 ℃。奇台县属中温带大陆性半荒漠干旱性气候，年平均相对湿度60%，平时盛行南风，灾害性天气多西北风[1]。奇台县北塔山气象站建于1957年10月1日在新疆昌吉、北塔山乌龙布拉克，负责每天对北塔山气象站的高空风向、风速、气压、温度及湿度的变化进行探测、收集、整理。奇台县北塔山气象站自建立以来，不断改进升级，现已按国家一级气象观测站要求，完善了自动站采集、自动遥测及信息网络升级改造工作，极大地提高了天气预报准确率。本文主要对L波段探空雷达的维修维护进行讨论，可进一步确保雷达正常运行，对保障奇台县区经济建设、农牧业发展、民航空安全等发挥重要作用[2]。

1 L波段探空雷达工作原理

L波段雷达是我国新型高空气象探测雷达，每天探测不超过4次，每次探测时间1 h左右，将L波段雷达状态信息和探测资料，以文件方式，自动上传到省中心服务器，必要时可以从雷达站进行直接调取，中心的监测和接收系统自动把雷达状态信息和探测资料文件，分类写入数据库系统中。探测具有高精确和自动化特性，且体积小易安装。主要负责收集包括区站号、档案号、仪器号码、地面瞬间气温、地面风向、云状、能见度、探空终止时间和测风终止高度等内容。L波段探空雷达的探测任务是通过探空气球携带探测仪器完成的，可测算出高空风向、风速和角度数据等，探空仪由多灵敏感应元件组成，感应元可随着空气温、压、湿的变化而变化，由转换电路转变为探空码，由探空码对回答器进行控制，再由回答器将将探空码发回地面，通过雷达接收机接收，从而得到温、湿、压等气象数据。另外要及时对雷达的探测情况、雷达主要运行参数、雷达八块电路板运行状态、雷达发射机运行状态、气球飞行轨迹、探空站的基本信息和L波段雷达故障统计等项目进行监控，实现对装备信综合查询。可根据显示颜色来判断雷达系统是否正常运行。

2 L波段探空雷达故障维修

2.1 小发射机出现自激信号

小发射机在工作过程中出现自激信号，考虑可能是小发射机自身问题或出现前置高放现象造成，可尝试切断小发射机的电源，若自激信号消失，恢复正常，则小发射机故障，对小发射机故障部分进行维修即可。如果自激信号依然存在，则判断为前置高放故障，更换前置高放即可恢复正常工作。

2.2 光轴偏离较远，四条亮线两两不齐

L波段雷达由天线控制，雷达在正常跟踪下也会出现探空方波幅度出现偏差的情况。若观测发现光轴偏离较远，4条亮线亮亮不齐，故障原因可能是天线座与差箱左开关管套上的二极管vK105出现接触不良或短路，可打开天线座和差箱，将和差箱内的器件重新固定即可;或打开差箱，发现箱内有积水，把水擦干后，用吹风机把箱内期间吹干，重新查看光轴的一致性，即可排除故障。

若是上一次雷达正常工作，下次开机时雷达天线失控，不停自转，且伴有示波器测角4条亮线显示方式与距离显示方式自动切换的现象。对于该类故障，说明雷达驱动机正常，考虑是否天板问题。尝试更换天板后开机，雷达天线控制正常，亮线模式和测距模式正常;再次更换原来天板，雷达天线受控正常，2种测距模式自动切换。由此判断，天板未出现故障。然后检查主控箱插板电源，使用MF47型万用表测量发现5 V电源偏低，造成终端板不能正常工作，把5 V电源调高并上紧，重新开机后雷达故障排除。

若已经产生程序方波，但未送到和差箱上。可使用万用表测量程序方波的对地电阻，判断是否线路问题，正常情况下，它对地正向（黑表笔接地）有电阻，（红表笔接地）反向应该开路。但测量发现有一路正反向都没有电阻，则说明线路故障，可对照框图将线路恢复正常即可。

2.3 放球过程中天线抖动

在放球前后出现跟踪目标源时天线不断抖动的现象。对于此种故障问题，我们判断为方位电机部分故障，导致方位电机与转动齿轮间隙变大，出现方位转动摇摆的情况。可把方位机卸下检查连接固定螺丝部位，发现中间两颗定位销钉出现断裂。拆下方位机固定端，取出断裂销钉，描下定位孔孔径并测量孔长，用车床出销钉打入定位孔，安装方位机后恢复正常。一般该故障是由于操作员对雷达快推快放造成的，可严格要求规范性操作，避免该类问题再次发生。

2.4 摄像机和防雨罩短路

在调整摄像头时，上面的焦距、距离、亮度按钮没有反应，无法对摄像机进行调整，导致这种问题的原因可能是摄像机和防雨罩发生了短路，把摄像机和防雨罩之间连接螺钉拆下，重新固定摄像头后，盖上防雨罩即可恢复正常工作。

3 L波段探空雷达维护

3.1 L波段探空雷达状态判断

在无信号输入的状态下，雷达正常表现为：软件操作面板上的增益应该处在自动状态，显示值为110 dB，频率指数在正常状态下（1675±6 MHz），雷达通讯指示灯红色亮起，以上这些现象可判断雷达主要部件正常运行。在有信号输入的状态下，雷达正常表现情况：将基测箱和探空仪相接，调节天线和频率到最佳状态，使雷达接收到探空仪信号。此时，探空讯号接收区出现动态蓝色雷达指示灯，并伴随在脉冲指示区有脉冲运动的情况下，基本可以判断雷达接收系统正常。

3.2 探空雷达天线维护

由于探空雷达安装在室外，系统外表易出现灰尘，为确保接收发射信号达到最佳状态，应及时清洁。由于天线抛物面有着发射和接收信号的重任，过多的灰尘会影响雷达信号的传输，要定期对抛物面进行清洁。另外，要检查各个电缆内部电气接头是否出现氧化，若氧化则使用酒精擦拭，确保他们之间接触良好。并定期使用无水酒精清洁汇流环及其刷架，长期的使用摩擦，易出现碳垢而造成接触不良。因此，要及时进行汇流环的清洁工作;同时，要做好天线座、和差箱就发射机等部位的防潮工作。可把探空仪湿度瓶中的干燥剂集中烘干，并用布袋装好放置个装置箱里，定期更换干燥剂，以此种方法即可防潮，确保各箱内旗舰正常工作。

参考文献

[1]崔炳俭，董卫红，崔灿，等.浅谈L波段气象探空雷达常见故障的维护维修方法[J].大众科技，2010（4）.

[2]马玉英.关于探空L波段雷达维护维修技巧[J].农业与技术，2013（7）.

（责任编辑：赵中正）