覃金华
湖北省宜昌市气象局 443000
摘要：随着经济社会的快速发展，气象信息在人们的生产生活中起着越来越重要的作用。在气象探测工作中，高空气象探测是重要组成部分。L波段雷达探测精确度高，并且采样速度快、操作方便，能够有效提升气象探测的工作效率。但是L波段雷达探测易学难修，在工作过程中遇到故障较难处理，经常发生丢球问题，影响气象探测的准确性，降低气象服务质量。基于此，本文以L波段气象雷达为主要研究对象，就L波段雷达故障进行个例分析，为延长雷达的使用寿命提供一定的理论建议，并针对性地提出L波段雷达故障排除方法，从而促进气象工作者能够及时有效地排除雷达故障，有效开展气象探测工作，提高气象服务质量。
关键词：L波段雷达；故障个例；排除方法
引言
L波段雷达是我国自主研制的新一代气象探测系统，气象探测精确度高、操作方便、采样速度快，大幅提升了气象工作者的工作效率，能够精确测量高空中的各项气象因素，包括气压、湿度、温度、风力等，实现了高空气象探测的自动化和数字化，在我国各级气象站都得以使用和普及，初步形成了L波段雷达探测网络。但是L波段雷达体积大，并且信息化程度高，在使用过程中容易出现各种各样的故障，从而影响整个探测系统的运转。L波段雷达的性能和运转状态直接关系着气象探测工作的顺利开展，气象工作者需要严格按照作业规范和流程进行操作，并且需要对常见故障进行及时排除和处理，避免L波段雷达因故障干扰正常的气象观测。
1.L波段雷达检修一般规律
当L波段雷达发生故障时，需要对雷达的整个系统进行严格排查，准确定位故障发生的位置。为了更好地判断故障和问题，气象工作者需要掌握L波段雷达检修的一般规律。
1.1 由大部位到小部位
在L波段雷达故障检修时，需要遵循由大部位到小部位的一般规律。要根据维修经验，在L波段雷达故障排除并锁定在一个具体系统，再从这个具体系统锁定到具体支路，从而确定故障源头。
1.2 由外部到内部
在L波段雷达故障检修时，需要遵循由外部到内部的一般规律。首先需要检测L波段雷达的外部元件，如果无故障在进行内部元件的检查，节省时间，迅速找到故障。
1.3 由可能性大到可能性小
在L波段雷达故障检修时，需要遵循由可能性大到可能性小的一般规律。首先检查可能性较大的问题，再对其他部位进行检查，从而快速确定故障部位，快速检修。
2.L波段雷达故障个例分析
2.1 示波器中四条亮线两两不齐
L波段雷达主要是借助和差环来获取信号。在遇到光电轴突然偏离，并且雷达的四条亮线两两不齐，但雷达自动跟踪正常运行的情况时，可以考虑使用天线瞄准镜观察，使用示波器检测11-6板的程序方波。如果程序方波存在比较大的偏差，但是没有电路故障，则可能是雨水进入了箱体，导致二极管或11-6板损坏，此时需要及时打开天线座，查看二极管是否被击穿或是接触不良，及时把箱内的积水擦干或者使用吹风机吹干，并及时更换二极管，重新校对光电轴，这样一来可以有效解决故障。
2.2 方位角卡死故障
L波段探测雷达在工作过程中会遇到方位角卡死的故障，影响L波段探测雷达的正常工作。虽然L波段雷达具有自动跟踪功能，但是如果软件、硬件配合度不够，就会出现跟踪功能故障。此时，可以先使用手动跟踪操作，随后在切换至自动跟踪，这样一般雷达可以恢复正常。但是如果雷达不能恢复正常运行，则可能是出现了方位角卡死的故障，导致方位角读数不变，目标移动缓慢。在这种情况下，需要检查方位同步齿轮的吻合度与间隙，打开天线座，用螺丝刀拆卸下同步齿轮，随后重新安装，并进行跟踪测试，看是否恢复正常。如果依然存在故障，那么需要检查驱动箱，报警灯不亮的情况下先查看探空气球的移动情况，如果正常则表示驱动箱无故障。最后需要考虑雷达角度信号差的故障问题，必要时可以直接更换1-1板或11-8板，通过这些检查可以有效排除方位角卡死故障，促进L波段雷达正常工作。
2.3放球过程中天线发生抖动
L波段雷达在放球过程中如果出现天线抖动的问题，会导致放球信号弱。在这种情况下，示波器中的四条亮线显示正常，但是增益指示则偏大，可以使用望远镜观测雷达跟踪的问题，先检查接收机，其次检查总馈线环节，总馈线能够将射频电磁信号传送给天线，再经由天线把脉冲信号传回给接收机，这些设备一旦出现问题，将影响放球信号。此外，如果天线发生抖动，会损坏方位电机固定区域，导致信号球摆动幅度变大，发生丢球问题。这时需要首先检查设备电缆是否出现短路、接触不良或是松动等问题，拆除方位电机，重新安装方位电机固定销钉，从而解决放球信号弱的问题，让L波段雷达可以正常运行。
2.4低仰角丢球重复出现
在L波段雷达工作过程中，如果低仰角丢球重复出现，会在很大程度上影响雷达探测的质量。在放球中期，如果仰角低于八十度，示波器中的四条亮线，瞬间跳动并且不能恢复，那么天线转向就会出现故障，导致高空探测数据出现杂乱无章的问题，最终导致低仰角丢球重复出现。这类故障一般发生在冬季，冬季气温较低，电缆保护层会逐渐硬化，导致内部铜丝断裂或位移，影响雷达对发射信号的接受，导致L波段雷达自动跟踪功能失效。在解决这类雷达故障时，需要检查电缆接线处是否牢固，必要时更换这四条电缆，从而排除故障，保证雷达的正常工作。
3. L波段雷达故障排除方法研究
3.1振动法
L波段雷达在长期运行过程中，电路板中的焊点难免会出现脱焊或虚焊的问题，一旦检修人员未重视，将会大幅提高线路接触不良的风险。此时，检修人员可以直接观察脱焊的位置，借助其他方法精准定位虚焊的部分，如可以适度按压电路板，或是利用起子的手柄等，适度敲打电路板，通过振动法可以查看故障发生的大体部位。
3.2外加信号法
外加信号法主要是将外来的信号，通过电路输入来检测电路运转是否正常，主要用于检测动态的雷达故障。一般检修人员可以使用信号发生器来进行检测，没有这种设备时，可以利用电笔或是螺丝刀，输入外来信号，判断故障发生的精确位置。
3.3中间插入法
在检修串联电路时，可以利用中间插入法，提高故障排除效率。首先确定整个电路中的一个或是多个关键点，如果关键点之前的电路无异常，那么故障一般就发生在电路的后半段，以此类推，逐步缩小故障的排查范围，最终确定故障的具体位置。
3.4拆除法
在L波段雷达的运行中，并非所有元件都会产生作用，部分元件仅仅是辅助作用，如果这部分元件发生故障进而影响整个雷达的工作，那么在无替换元件的情况下，可以将这部分故障元件暂时拆除，但要注意拆除的元件不会影响雷达系统的正常运行。
3.5分割法
分割法适用于断路性故障，如果L波段探空雷达存在对地短路的情况，首先要确定是哪些支路存在问题，测定出现问题的支路是否短路，如果短路则说明故障点并不出现在断开的支路，在用相同的办法检测其他支路，直到断开某一支路时，短路现象消失，那么说明故障点就发生在刚刚断开的支路，从而定位故障点。
4.结语
L波段雷达是气象探测工作的重要工具，对L波段雷达故障进行个例分析以及排除方法研究，能够为L波段雷达的维护与检修提供参考，保障雷达的正常运行，促进我国气象探测质量的提升。
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作者简介：覃金华（1966.10）男，土家族，湖北宜昌人，本科，工程师，从事综合气象观测工作。