彭昊
广西河池市气象局 547000
摘要：自L波段高空探测雷达广泛应用于气象观测业务以来，大幅提升了气象观测数据质量。但是，L波段雷达在实际运行中也会发生一些故障问题，影响观测业务的顺利开展。基于此，本文结合广西河池市气象局高空气象探测业务实际，重点对L波段雷达常见故障进行分析，并给出了故障维修处理措施，提出了几点维护管理建议，以供同行参考。
关键词：L波段雷达；高空探测；故障；维修维护
引言
L波段高雷达是我国独立研发的高空气象探测系统，具备探测精确度高、灵活性强、数据信息采集速度较快等优势，目前已经在我国各级气象台站得到广泛应用。L波段雷达的投入使用以及数字探测仪的开发研究，进一步提升了高空气象探测业务的自动化操作水平，高空气象探测逐渐朝现代化探测方向迈进。自河池市气象局气象局使用L波段气象探测雷达以来，在提升气象探测的自动化水平的同时，也增强了高空气象探测业务质量。但是，在实际的高空气象观测业务中，L波段雷达也经常会发生一些故障问题，影响了高空气象探测工作的高效开展。因此，本文重点对L波段雷达常见故障展开分析，并给出了相应的维修维护措施。
1 L波段雷达常见故障分析及维修处理
1.1故障案例1：测距时显示器上没有凹口
在L波段雷达运行过程中，测距时显示器上没有凹口。对于此类故障，在检查时将高压开关打开后，终端软件上磁控管电流为0，发射机无法正常运行。通过对故障原因进行分析，发现有下述原因：第一，发射触发控制信号未传输出去。对发射触发单元11-2板的第6头进行认真检查，一般在正常状态下其为12V的直流电压，在将高压开关打开的时候便形成低电平，此时发射机上出现了继电器跳的声音，若这些正常则意味着控制信号无问题，若无，则可以将11-2板进行更换；第二，发射机自身不运行，若控制信号已传输，然而发射机仍旧无法运行，则可能因为磁控管自身存在问题亦或者脉冲变压器的输出电压未送到磁控管上，亦或磁控管自身存在问题，此时只需要对磁控管亦或者脉冲变压器进行更换就可以恢复正常。
1.2故障案例2：光电轴偏离突然变大，雷达四亮线不能两两对齐
一般而言，L波段雷达的天线控制大多数借助于手动信号、获取的角误差与和差环等来操作的。假如L波段雷达可以正常自动跟踪，那么示波器上4条亮线就能够保持两两对齐的状态，即“上、下、左、右”程序的方波幅度均处于一致的情况。假如高空探测业务中发现雷达四亮线不能两两对齐的状况，但是雷达自动跟踪系统却可以保持稳定运行状态，在天空没有云的时候，利用天线瞄准镜去观察，光电轴偏离突然变大，借助示波器对天控板的程序方波进行检测，发现方波幅度存在极大的偏差[1]。在发生这种故障的时候，大部分不能是因为雨水顺着天线座亦亦或者差箱缝隙渗入箱内，导致箱内出现大量积水，致使开关管外敷的二极管（Vk105）产生接触不良的故障，这个时候应该及时将天线座以及差箱开启，假如箱内的确存在积水，就需要及时清理干净箱内的水分，同时选用吹风机等器具吹干和差箱的器件，之后再次对光电轴进行校正，如此故障便可以得到排除。
1.3故障案例3：雷达天线能够自动跟踪，但放球软件显示雷达仰角 0～90°有跳变现象 。
雷达线能够对探空气球进行自动跟踪，这意味着天控系统工作稳定 ，所以分析故障原因主要有：数据处理或者通讯线缆， 还可能是 1－7号板程序出错、复位功能失效等问题 。在放球软件中发现雷达仰角0～ 90°出现跳变现象 ，但在摄像头能够看见雷达天线跟踪探空气球 ，示波器4根亮线正常 ，但是测风数据出现异常。
对于此类故障，需要先将雷达关掉，再将雷达主控箱盖子打开 ，用力按压11－1至11－8板，确保安插到位 ，然后对雷达进行重启，此时故障问题得到有效解决。
1.4故障案例4：雷达高度和探空仪所测高度差值急剧增大
这类故障通常很隐蔽，不易发现，这主要因为从雷达显示的各类数据看均属于正常的，所以若不细心，便会遗漏此类故障，导致高空气象探测出现误差。在业务处理软件中，通过对比分析雷达、探空仪的高差曲线上和以往观测的差值了解到，若偶然出现1次较大的偏差，则极有可能是因为探空仪气压感应元件变性所造成的，若差值始终较大，那么可能是雷达的电轴有所变化，进而导致仰角出现误差，造成雷达所测高度出现错误[2]。因为光电轴依据规范要求只需每个月检查1次，为防止出现此类电轴偏离的状况，工作人员每日最好对二者的高差进行对比分析，这样可以及时处理此类故障问题。
1.5故障案例5：放球前雷达无异常，接收探空数据信号较差，雷达重启之后正常。放球后无法接收到探空数据，通讯异常，重启雷达无反应。
通常造成探空数据异常的因素涉及到天馈线故障、高频组件11－1板损坏，电源插头接触不良、通讯异常等问题[3]。由于天馈线故障通常出现在降水时，可以将这个故障因素排除。先对 11－1 号板、11－4 号板进行更换 ，若故障仍旧存在。则意味着通讯故障并非11－4号板出现的问题。 这个时候需要查看电源 ，在电源端检验发现电源无异常 ，但是在11 －4号板测量时了解到5V 电源较低 ，仅仅为 4.2V。 5V电源过低会对芯片的正常运行带来直接影响。因此，需要对5V 电源进行调节 ，确保 11－4号板测量的 电源线为5V，从而有效处理此故障 。
2.L波段高空探测雷达维护管理建议
（1）由于L波段高空探测雷达通常部署在室外，因此系统外部常常会有灰尘。为了确保接收和发送的信号处于最理想的状态，需要及时进行清理。天线的抛物面负责信号的发送和接收。如果灰尘过多，将会对雷达信号的正常传输产生不利影响，因此需要经常清洁维护抛物面[4]。
（2）经常检查电缆的内部电气连接，以查看它们是否被氧化。如果被氧化，请用酒精擦拭以确保线路连接良好。
（3）长期使用时，汇流环和刷架的摩擦会产生碳垢并导致接触不良。因此，有必要定期清洁和维护汇流环。
（4）注意发射器各部分的防潮，例如天线底座、和差箱等部分。仪器的湿度瓶中的干燥剂可以集中干燥，并且将其放入布袋中并放入设备盒中。干燥剂可以定期更换，该措施可以有效地防潮，确保器件的稳定性 ，从而为L波段高空探测业务的正常开展提供有力保障。
3结语
综上所述，自L波段雷达应用务以来，大幅提升了高空气象探测数据质量和探测效率。但是，也需要应该注意L波段雷达运行中的各类故障问题，要加强业务学习，针对具体的故障现象具体分析，并且采取针对性的维修处理措施，平时还需要加强相关器件的日常维护管理，尽可能降低故障的发生几率，确保高空气象探测工作的顺利开展。
参考文献：
[1]韦肖林，赖伟平，黄丽康. 高空气象探测常见故障及处理方法[J].现代农业科技，2011，( 21) : 140 － 141.
[2]龙智明,肖方荣,李争凯.GFE(L)1型二次测风雷达典型故障分析与维修[J].贵州气象，2014（05）
[3]周雪松.L 波段探空雷达突发性故障案例分析[J]. 内蒙古科技与经济,2017(07):75.
[4]覃晓玲，冯晓，唐新，等. 高空气象探测业务常见故障分析与维护[J]. 安徽农学通报，2015(12).
作者简介：彭昊（1981-），男，汉，湖南祁东人，本科学历，工程师，从事高空探测工作。