徐家迅（云南省昆明市安寧市95540部隊，云南 昆明，650301）

淺析雷達發(fā)射機調(diào)制器故障診斷與排除

徐家迅
（云南省昆明市安寧市95540部隊，云南 昆明，650301）

雷達發(fā)射機調(diào)制器的性能直接影響雷達整機技術(shù)指標(biāo)，為了實現(xiàn)調(diào)制器工作的可靠性，研究雷達發(fā)射機調(diào)制器故障診斷與排除方法就顯得格外重要。本文首先分析脈沖調(diào)制器工作原理，在此基礎(chǔ)上提出雷達發(fā)射機調(diào)制器故障診斷方法，最后給出了脈沖調(diào)制器工作故障的具體表現(xiàn)以及故障排除實例。

雷達發(fā)射機；調(diào)制器；故障診斷；故障排除

雷達發(fā)射機能夠產(chǎn)生一個載頻受到調(diào)制的、功率較大的信號，經(jīng)饋線至天線向空間輻射出去便形成雷達的探測信號，并借助電磁波的反射特性來探測目標(biāo)的存在和確定其空間坐標(biāo)以及運動參量、群目標(biāo)的目標(biāo)個數(shù)等。雷達發(fā)射機的調(diào)制器用于產(chǎn)生控制高頻振蕩過程的調(diào)制脈沖，其性能直接影響雷達整機的戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)指標(biāo)［1］。因此，研究雷達發(fā)射機調(diào)制器的故障診斷與故障排除具有重要的意義。

1 脈沖調(diào)制器工作原理

典型脈沖調(diào)制器主要由充電電源模塊、能量儲存模塊、開關(guān)部件和脈沖形成模塊組成，主要包括剛性調(diào)制器與線性調(diào)制器兩類。前者的技術(shù)特點是調(diào)制脈沖波形良好、工作靈活性好、工作穩(wěn)定、適用于功率小場合；后者的技術(shù)特點是效率高、電壓低、線路更為簡單。

以陰極脈沖調(diào)制器為例，其工作原理為：從預(yù)調(diào)器獲得一定寬度、一定重復(fù)頻率又有足夠高幅度的矩形激勵脈沖，加在調(diào)制管的控制柵極上面。當(dāng)此脈沖未來時，調(diào)制管被絕對值很大的負(fù)偏壓所截止，儲能電容由高壓電源充電電阻和充電通路電阻逐漸充電允許最大值，而負(fù)載上的電壓近似為零。當(dāng)矩形激勵脈沖加到調(diào)制管的控制柵極后，調(diào)制管的柵極電壓就上升到一定閾值，調(diào)制管導(dǎo)通，其阻抗變得很小，于是儲能電容經(jīng)過調(diào)制管和負(fù)載放電，在負(fù)載上產(chǎn)生足夠高的工作電壓。當(dāng)激勵脈沖結(jié)束后，調(diào)制管又被負(fù)偏壓所截止，負(fù)載上的電壓也就重新恢復(fù)到近似于零，而儲能電容則再次由高壓電源充電。如此循環(huán)運行，從而獲得調(diào)制脈沖序列。

2 雷達發(fā)射機調(diào)制器故障診斷方法

2.1 調(diào)制器故障測量

在雷達發(fā)射機調(diào)制器的維修中故障診斷是很重要的一環(huán)，而故障診斷的成效依賴于故障診斷測量的準(zhǔn)確性。由各個設(shè)備收集的診斷數(shù)據(jù)包括：設(shè)計參數(shù)和操作技術(shù)條件、由監(jiān)測過程提供的測量值、維修參數(shù)、自動測試系統(tǒng)提供的測量值、設(shè)定值和調(diào)整值、關(guān)于各種故障和性能退化的觀測和測量。影響這些測量質(zhì)量的主要因素包括：測量誤差，靈敏度不足，不適當(dāng)?shù)念l帶寬度調(diào)整；影響數(shù)據(jù)質(zhì)量的設(shè)備易變性。

將故障設(shè)備進行連續(xù)檢測以確定某項故障或性能退化。故障診斷采用上述測量和基于損壞過程的預(yù)定模型，這些模型的基本理論是假設(shè)不同損壞狀態(tài)之間的變化服從馬爾柯夫定律或泊松分布［2］。

2.2 調(diào)制器故障診斷

1）故障分析

當(dāng)送修方反映的故障現(xiàn)象確實時，將重現(xiàn)這些故障現(xiàn)象。防止由于所反映的故障現(xiàn)象不準(zhǔn)確，給故障分析帶來不利影響。另外，當(dāng)故障現(xiàn)象具有重現(xiàn)性時，說明該故障比較穩(wěn)定，與故障現(xiàn)象時隱時現(xiàn)的故障相比，此類故障較易分析和排除。

2）故障隔離

故障隔離是對故障裝備進行故障檢查、判斷、定位，是一個不斷分析故障原因、壓縮故障范圍并最終確定故障部位的過程。在調(diào)制器修理中，故障隔離是一步步深入的，每一次都將故障范圍進一步壓縮，進行故障隔離時主要應(yīng)做好分析故障原因、壓縮故障范圍、確定故障部位等工作。

3）檢測與調(diào)試

裝備修理和排除故障后，要通電檢查裝備的各項功能是否正常。在確保各項功能正常的情況下，要對修理后的裝備進行性能檢測。

3 雷達發(fā)射機調(diào)制器故障排除實例

根據(jù)雷達發(fā)射機調(diào)制器的故障情況和結(jié)構(gòu)、工藝特點，正確選定修理工藝和排除故障方法，并注意所修理的元器件與裝備其他部分的聯(lián)系，防止修理后引起新的故障。故障排除一般包括：更換元器件、元器件的修理、電路調(diào)整、開短路故障的修理［3］。

在實踐中，雷達發(fā)射機調(diào)制器故障一般表現(xiàn)為以下幾種情況：

1）電源故障

調(diào)制器在工作過程中，氫閘流管可能發(fā)生“懸火”、負(fù)載起弧、撬棒著火等情況，造成雷達發(fā)射機電源短路；回路過大電流可能損壞穩(wěn)壓器，造成電源電路輸出電壓值比額定電壓高，對于這一故障可以更換穩(wěn)壓器予以排除。

2）脈沖形成電路故障

脈沖形成電路故障的主要表現(xiàn)是無法產(chǎn)生脈沖信號。造成該故障的原因可能是MOS管等元器件損壞，因此可以更換損壞的元器件以排除該類故障。

3）負(fù)載不匹配故障

調(diào)制器的負(fù)載在工作過程中會出現(xiàn)不正常的現(xiàn)象，例如打火、振蕩型跳變等，造成負(fù)載失配，這不僅會影響調(diào)制器的輸出功率和波形，還會在人工線上發(fā)生過壓現(xiàn)象。因此，需要匹配負(fù)載。

4）陰極調(diào)制器故障

陰極調(diào)制器工作無電壓和定時觸發(fā)無信號會導(dǎo)致偏壓顯示器正常工作，但輸出功率較小。速調(diào)管陰極短路或管子失效；調(diào)制器的調(diào)制管電流過大導(dǎo)致其擊穿或漏電等故障。因此，要根據(jù)欠壓的故障現(xiàn)象對其進行分析和排除。

4 結(jié)束語

雷達發(fā)射機是雷達整機中的核心部件，對于雷達技術(shù)指標(biāo)高低起著決定作用。在雷達發(fā)射機中，脈沖調(diào)制器構(gòu)造較復(fù)雜、其元器件容易出現(xiàn)故障，因此研究雷達發(fā)射機調(diào)制器故障診斷與排除方法具有重大的實踐意義。本文首先分析脈沖調(diào)制器工作原理，在此基礎(chǔ)上提出雷達發(fā)射機調(diào)制器故障診斷方法，并給出了脈沖調(diào)制器工作故障的具體表現(xiàn)以及故障排除實例，研究結(jié)果對于雷達發(fā)射機調(diào)制器維護實踐工作具有參考價值與借鑒意義。

（References）

［1］竇好剛，廖源，趙培聰.高功率IGBT組件在雷達發(fā)射機中的應(yīng)用［J］.現(xiàn)代雷達，2008（2）：85-87.

［2］胡東明，郭在華，程元慧，等.CINRAD/SA雷達發(fā)射機調(diào)制器故障的分析處理［J］.成都信息工程學(xué)院學(xué)報，2010（2）∶138-141.