滨州CINRADSA雷达接收机动态异常分析与处理.pdf

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1、2016年第3期第36卷山东气象2016年9月总第147期滨州CINRAD／SA雷达接收机动态异常分析与处理韩亚静1，宗晓鸿2，谷山青1，王光辉2（1.滨州市气象局，山东滨州256600；2.滨州市沾化区气象局，山东沾化256800）摘要：雷达接收机的动态范围指标异常是接收系统性能恶化的标志，接收系统性能恶化会降低雷达产品的可靠性及可用性，影响雷达的探测和预警能力。通过对CINRAD/SA雷达的多次测试、分析和故障排查等一系列过程，详细分析了导致接收机动态范围异常的原因，迅速定位故障点并解决故障，为新一代天气雷达数字接收机动态异常故障维修提供方法与借鉴。关键词：CINRAD/SA雷达

2、；数字接收机；动态范围异常中图分类号：TN956文献标识码：B文章编号：1005–0582（2016）03–0065–04动态范围的测量采用机外信号源，从接收机低噪引言声放大器输入端注入，由RDASOT软件自动获新一代天气雷达是探测极端天气的重要手段，取A/D输出的信号强度（dB或dBZ），改变信号由于探测目标（云雨粒子等）的密度、反射率因子、源输出功率，测量系统的输入输出特性，根据输距离等参数变化剧烈，要求新一代天气雷达接收系入、输出数据，采用最小二乘法进行拟合，由实统可处理的动态范围≥85dB[1]。滨州CINRAD/SA气测曲线与拟合直线对应点的输出数据差值象雷达系统于2014

3、年11月安装调试完成，试运行三≤1.0dB，来确定接收系统高端上拐点和低端下拐个月。2015年2月现场验收时，发现数字接收机的点，上拐点和下拐点所对应的输入信号强度的差机内动态范围不稳定，时而正常，时而异常，异常值即为机外动态范围。机内动态范围则是通过频时动态范围为80dB左右，尤其是在小信号处动态率源的J3端口输出的射频测试信号，经过四位范围拟合曲线线性度变差，影响了接收机性能。此开关、7位RF数控衰减器和二位开关进入接收文介绍了对接收机动态范围异常现象的分析和处系统测量的，其中，7位RF数控衰减器的衰减理过程，对雷达日常维护提供借鉴作用。值可从0～103dB连续衰减，通过控制7位

4、RF数控衰减器实现射频测试信号的连续变化。机内1数字接收机的动态范围动态范围测试信号流程如图1所示。数字接收机的动态范围（DynamicRange）气象回波强度变化范围大，接收机要保证对表示接收机能够正常工作所容许的输入信号强强弱不同的信号正常接收放大，因此，要求接收机有大的动态范围[2]。新一代天气雷达要求接收度变化的范围，信号太弱，无法检测到有用信号，信号太强，接收机会发生饱和过载。系统的动态范围≥85dB，拟合直线斜率应在动态范围的测量分为机外和机内两种。机外1±0.015范围内，线性拟合均方根误差≤0.5dB。收稿日期：2015-09-09作者简介：韩亚静（1990—)，女，

5、汉族，山东滨州人，学士，助理工程师，主要从事雷达维护与维修、网络维护与开发工作。·65·图1接收机动态范围测试信号流程框图业务验收调试时雷达数字接收机的机内动2故障现象态范围时而正常，时而异常。图2是指标异常的机内动态范围曲线。图2指标异常的动态范围曲线测试指标结果如下：试，发现当接收机活动门处于“打开”状态时，测（1）拟合均方根误差：0.2292dB；得的动态范围正常（图3）；处于“关闭”状态时，（2）动态范围：80dB；动态范围出现上述异常情况。（3）上拐点：-16dBm；下拐点：-96dBm；由此判断，接收机柜内存在干扰，当接收机（4）拟合直线斜率：0.9885；活动门关闭时，

6、由于反射作用，干扰信号通过有（5）拟合区间：-95dBm～-20dBm。信号泄漏的线路重新进入接收机系统，测试通道测试指标结果中动态范围一项不符合新一终端接到的信号为测试信号与干扰信号的叠加，代天气雷达对接收系统的指标要求。接收机性能受到影响。由小信号区间受干扰明显由图2可看出动态范围拟合曲线在小信号处可知信号泄露来自于7位RF数控衰减器之前，线性度变差，动态范围在低端被压缩，此种情况当测试信号很大时，干扰信号相对较小，以测试下接收机对低端小信号的识别能力会下降。信号为主导，受干扰不明显；当测试信号强度随衰减器衰减变大而减小时，干扰信号强度基本不3故障诊断和分析变，其干扰作用就会显现

7、出来，故影响动态范围由于动态范围异常现象的出现带有偶然性，的低端小信号区间。当接收机活动门打开时，没分析指标测试时的情况，发现由于调试频繁，接有了屏蔽门的反射，干扰信号扩散至机柜外，几收机活动门经常处于“打开”状态。再经多次测乎未对接收机性能造成影响。·66·图3接收机活动门“打开”状态时的动态范围曲线是通过焊锡连接的，在调试过程中频繁地拆卸半4故障检测及排除刚性电缆，易使SFT电缆与SMA插头焊接处发此种情况接收机系统中有信号泄漏，且为两生开裂，破坏线路