718型雷达维修经验谈

气象水文装备 2006年第4期 7 1 8型雷达维修经验谈 张永贵 陈 捷 黄兴洪 侯振玺 (广空气象中心) 本文根据作者多年的维修实践，介绍了718型 雷达各个分系统的维修经验和维修中要注意的一些 问题，供大家参考。 1 发射分系统 (1)发射分系统工作在高电压、大电流状态，检 修时必须注意设备和人身安全。遇到发射机内元器 件冒烟或磁控管严重打火等情况，应及时关机检查， 以免扩大故障范围。 (2)发射分系统的一些主要部件损坏程度和损 坏性质不同时，所表现出来的故障现象也不相同。 比如：调制器中的人工线电容漏电程度较轻时，会出 现充电过荷，漏电严重或击穿时，则会导致高压电源 烧坏；又如磁控管打火时，可能会导致磁流抖动不 稳，也可能出现反峰过荷，这与打火的程度有关。也 就是说，同一个元器件损坏，可能会表现出不同的现 象。因此，我们在检修时不要被思维定势所束缚，不 能认为某一个元器件损坏就一定会表现出某一种特 定的现象，而出现另一种现象就一定不会是该元器 件损坏，从而使检修陷入误区。 (3)高压电源采用开关型稳压电源，它具有重 量轻、体积小等优点，但电路结构比较复杂，检修难 度相对较大。在检修高压电源时要注意：尽管高压 电源中的驱动电路板和功率开关板等都配有备份 板，但是，如果出现121分机面板上的4A保险丝烧 断、高压电源烧坏的情况，则不能使用替换法，否则 可能烧坏备份板。正确的检修方法是：取下功率开 关板和高频整流板，用电阻测量法检查这两块板，由 于这两块板电路简单，元器件少，而且都是分立元器 件，因此很容易检修。而对于驱动电路板，可以在取 下功率开关板和高频整流板之后，再开机测量其输 出的两路驱动脉冲是否正常，若不正常，则继续用波 形测量法检查。除了检查高压电源本身外，还要检 查调制器等负载有无短路。只有彻底查清故障根源 后才能将电路完全恢复并通电试机。 (4)测量驱动电路板输出的驱动脉冲时，除了 按照技术说明书介绍的方法步骤测量之外，还应注 意以下两点： 驱动电路板上的R13和R14两端与功率开 关板相连，功率开关板上有310V的直流电压，此电 压由一220V市电直接整流滤波所得，没有变压器隔 离，因此，示波器外壳千万不能接地，否则可能导致 触电事故，而且还可能烧坏高压电源的输入整流电 路。 若测得驱动脉冲波形不正常，则说明驱动电 路板有问题，此时必须认真检查，排除故障，因为驱 动脉冲不正常可能会导致功率开关板损坏。同理， 若检查发现功率开关板损坏，在更换器件或使用新 板之前，必须认真检查并确认驱动电路板输出的驱 动脉冲正常，否则，新换的器件或新板可能会再次损 坏。 (5)“复位”开关的作用是断开保护电路所需的 工作电源，以强行解除保护。如果是由于某种偶然 原因导致的过荷保护，按一下“复位”开关后可以解 除保护，调制器可继续工作。如果是由于元器件损 坏引起的过荷保护，按“复位”开关是无法解除保护 的。这里特别提醒检修人员注意：一是“复位”开关 不能按久，按一下必须立即松手；二是不要频繁按 “复位”开关。否则，可能导致故障范围扩大，甚至 烧坏高压电源。这是保护电路设计上的缺陷所致。 (6)发射分系统误报警是一种常见故障，误报 警现象一般表现为未加高压即出现充电过荷或反峰 过荷报警。检修实践表明，误报充电过荷通常是由 于高频整流板上充电过荷检测电路中的继电器K1 常开触点漏电引起的；误报反峰过荷通常是由于调 制器内反峰过荷检测电路中的继电器l(2常开触点 漏电引起的。在没有备份继电器的应急情况下，可 以使用原继电器的另一组空余的常开触点，若另一 组触点也漏电，则可以暂时不用继电器。但不用继 电器就失去了相应的保护功能，一旦真的发生充电 过荷或反峰过荷，将造成严重后果!所以，必须尽快 更换继电器。 (7)人工线电容漏电而引起充电过荷，是718 雷达的一个通病(近两年出厂的雷达已改用一体化 人工线，不存在此问题)。当人工线电容轻微漏电 时，用万用表很难测量其好坏。此时，可以逐个断开 人工线电容，再开机加高压试验，若断开某一个电容 后能加上高压，则说明断开的电容漏电。但此方法 对于两个以上电容同时漏电的情况就不好判断了， 此时只能用兆欧表逐个检查。人工线电容共有l0 个，在缺乏备件的情况下可以少用一个(甚至两 个)。需要说明的是，少用一个人工线电容后尽管 能正常工作，但这也只是一种应急的办法，因为少用 一个电容后，人工线的特性阻抗发生了变化，造成电 路失配，会带来不良后果。 2 天馈分系统 (1)天馈分系统与发射、接收分系统相关联，天 馈分系统的故障通常在发射分系统和接收分系统上 表现出来。比如，当波导或环行器打火时，会导致磁 控管工作不稳定，磁流抖动不稳(甚至发生反峰过 荷)，AFC跟踪不好，回波信号不正常。因此，检修 时可以根据发射、接收分系统所表现出来的故障现 象，初步判断天馈分系统是否故障。 (2)根据厂家给出的指标，RX一21型放电管的 寿命是2000小时，但由于有的放电管储存太久，实 际使用寿命往往达不到2000小时，当发现放电管老 化而又没有备件时，可以采取如下应急措施：将放电 管电源板上的限流电阻R38(39MI)减小到2MQ 左右，以提高放电管电流，解除报警。但此方法只是 一种应急措施，绝对不提倡使用此方法延长放电管 的使用寿命，因为放电管的作用是保护昂贵的低噪 声场放，采用降低限流电阻的方法可能对场放产生 不良影响。 (3)更换放电管时，首先不要急于将新放电管 接人波导，而要先判断其好坏。根据我们的检修经 验，有些放电管储存时间太久，特别是有些早期生产 的原用于711雷达的RX一21型放电管已经无法使 用。为了避免重复拆装之麻烦，所以应先对新放电 一62 一 管进行检查。检查方法为：将放电管RX一21放在 机壳上(目的是使放电管外壳接地)，将激励电压接 线帽插到RX一21的电极上，开机后，看01号参数 是否报警，放电管电流是否正常。若电流正常、不报 警，说明该放电管可用，此时再进行更换。 (4)更换放电管时还应特别注意以下几点： 千万别碰裂玻璃窗口；注意不要将输人输出端口 搞错了，放电管的前、后两端都有玻璃窗口，其中一 个窗口小些，另一个大些，大窗口应接接收机；安 装时应设法使法兰盘受力均匀，以免压裂玻璃窗口。 (5)安装、拆卸和维护波导时，要轻拿轻放，以 防碰伤变形影响其电气性能。清洗波导时，要用干 净的白布和易挥发的清洗剂，不能用带有油污、泥沙 的旧布，也不能用水或带有腐蚀性的液体冲洗，以防 异物进入波导，或使波导内壁腐蚀氧化。发现波导 内壁有腐蚀氧化或打火痕迹时，不能用粗砂纸磨擦， 而要用oo号细砂纸研磨。 3 接收分系统 (1)接收分系统的低噪声场放、镜像抑制混频 器、体效应管振荡器等都是高频器件，工作频率在 9GHz以上，一般用户没有检修条件。因此，若怀疑 这些器件工作不正常，应着重检查其电源电压是否 正常、地线以及信号连接线是否接触良好，而对于器 件的内部电路不要随意拆卸，否则可能引发更大的 故障。前置中放、对数中放和AFC电路内含多级中 频放大电路，工作频率为30MHz，电路增益也比较 高，元器件位置排列和布线要求严格，检修过程中不 要随便扳动元器件，更换元器件时，要尽量按原引脚 长度、原样安装，否则可能会引起电路自激。 (2)接收分系统有很多可以调整的元器件，如 可变衰减器、体效应管振荡器以及前置中放、对数中 放和AFC电路中的有关电位器等。由于接收分系 统工作频率高、信号弱，有些元器件可能只调整了一 点点，但对整个接收分系统的性能影响很大。因此， 在调整过程中必须细致、耐心，要熟悉各可调元器件 之间的相互联系，并注意相互配合调整，以得到最佳 效果。 (3)关于前置中放增益的调整。技术说明书中 只指出了调整点(即电位器I：(27)，至于调整标准如 何未作介绍。笔者请教设计人员，得知工厂的调整 方法和标准是：不加高压，在距离50km档作PPI扫描，用小起子伸人前置中放盒内，调整电位器 R27，以在屏幕上看到星星点点的雪花点为准。注意：如果前置中放增益调得过高，会使雪花点过多 而影响正常探测。(4)进行AFC跟踪调整时，除了按技术说明书介绍的方法步骤之外，还应注意以下 几点：天线所对的地物不能太近，否则地物回波很强，容易饱和，影响调整的准确性。调整体 效应管振荡器时，若发现在其整个机 械调节范围内有多个振荡频率点，要注意比较131 分机面板上电压表指示的大小，通常选择表头指示 在5V左右的那个点。 调整本振输出可变衰减器时，不能盲目地将 衰减器的调节螺杆往外退，否则就可能导致衰减器 内部的吸收片脱落，从而导致衰减量无法调整。如 果真出现这种情况，则必须拆下衰减器，重新装好吸 收片。由于拆装比较麻烦，所以尽量避免这种情况 发生。 如果反复调整仍然调不好，则可能是磁控管 或体效应管振荡器性能不良，此时应先更换磁控管 或体效应管振荡器，再重新调整。 如果更换磁控管和体效应管振荡器后还调不 好，则说明AFG电路损坏，需要检修。 4 信号处理与终端分系统 (1)信号处理分系统做成了一块集成度很高的 计算机卡，该卡插在终端分系统的主控计算机ISA 扩展槽上。计算机资源冲突往往是信号处理卡不能 正常工作的元凶，这种情况通常发生在重装操作系 统之后，有时由于操作人员误操作，无意中更改了设 置，也会出现资源冲突。资源冲突的直接后果是终 端上无回波、无角度显示。因此，遇此现象，首先应 该检查的是计算机资源的使用情况，看是否有冲突 发生，若有则重新设置。 (2)主机终端与远程终端联网时，在网络的设 置上要特别注意：主机终端的IP地址必须设置成” 20020020015”，最后一个数必须为l5，否则将无 法正常工作。 5 监控分系统 (1)监控分系统设有25个监控参数(其中23 号参数实际上没用)，这些参数主要用来对雷达的 其它分系统进行监测，维修人员可以充分利用这些 监控参数来判断故障部位，但是由于监控分系统的 可靠性与其它分系统的可靠性指标是相同的，并没 有优先。因此，要注意监控分系统本身故障而出现 的误报警问题，避免将监控分系统本身的故障误判 为其它分系统故障，导致走弯路。 (2)检修监控分系统控制功能失效故障时，必 须全面观察故障现象，当发现某一控制功能失效时， 还应注意观察其它控制功能是否正常。只有全面了 解故障现象，才能准确压缩故障部位。比如：当发现 无法遥控开机时，则注意检查手动开机是否正常，若 手动开机正常，则进一步检查遥控及手动关机等功 能是否正常。若只是某一功能失效，则说明故障出 在支路部分，若多项功能失效，则说明故障出在公共 部分。 6 天控分系统 (1)天控分系统电路比较分散，一部分位于雷 达主机柜顶部的201分机中，另一部分位于主机柜 底部的181分机，还有一部分位于天线座上。机内、 机外电缆连接插头、插座多，电机炭刷、汇流环触点 多，电缆头外露部分多，容易造成接触不良或受潮使 绝缘降低，局部短路等故障，检修时应特别注意对这 部分电路的检查。 (2)天线方位、俯仰两套电路完全相同，当其中 一套发生故障时，可用比较法排除故障。例如：方位 转动正常而俯仰转动不正常时，可比较方位、俯仰电 路对应点的波形、电压、电阻值或用同部分电路和元 件代换，就可较快地孤立故障部位。 (3)若出现电机运转声音不正常，发烫、冒烟， 有焦糊味等现象，或者出现机械传动系统有卡死、阻 力增大等现象，应立即断电检查，未确实查明原因 前，不能开机，否则将导致故障范围进一步扩大。 (4)我们在实际检修工作中发现，关机后立即 插拔激励源电路板，往往造成该板上的集成电路 D1、D2或D3损坏。这是因为激励源电路板的工作 频率仅为400Hz，为了避免低频干扰，该板所需的 +28V和+5V电源都必须使用较大的滤波电容，特 别是+28V电源所用的滤波电容C8更大，而+5V 电源是由+28V进一步稳压得到。刚关机时，大电 容尚未放完电，此时插拔电路板，相(下转第75页) 一63 维普资讯 气象水文装备 2006年第4期 的移动信号做了增强，仍然不能解决问题。 在确定SIM卡未欠费之后，笔者到现场将SIM 卡取出放人手机测试，可以登录GPRS网络，由此可 以确定当地的GPRS信号及SIM卡的登录GPRS功 能均正常。 于是用笔记本电脑在现场接人RS232串口，通 过串口通信命令对模块进行参数测试及登录GPRS 网络测试。利用“串口调试助手”，键人调试命令 “GETDEBUGO!”，从回复的通信状态信息看，模块 初始化失败，这是因为站址信号不好而频繁开关机 造成了固化在通信模块内的参数丢失所致，所以只 能更换采集通信模块。 换好模块，再次设置模块参数后，从串口取到的 通信状态信息看，模块初始化通过，并且已可以通过 公网接人点CMNET及公网IP地址登录GPRS网 络，也能将数据上传至使用该公网IP的中心站。 但由于本省中心站使用的是移动专线接人方 式，在公网接人正常的情况下，将接人点改回专网接 人点后又不能登录GPRS网络了，由此可以判断这 是由于频繁开关机及SIM卡较长时间闲置之后，原 绑定于SIM卡的专线绑定协议被移动GPRS服务器 解除，所以无法登录专线接人的GPRS网络。 再次与移动公司联系，恢复该SIM卡的专线绑 定协议之后，就可以正常登录GPRS网络并顺利接 人中心站的专线IP，将数据回传至中心站。由于该 站点的故障较特殊，所以处理起来比较麻烦，只有细 心地按部就班进行排查处理，才能最终解决故障，恢 复设备的