多普勒天气雷达发射机主要参数测量

多普勒天气雷达发射机主要参数测量初探【摘要】多普勒天气雷达发射机是雷达系统的重要组成部分，其性能和品质直接影响或决定着雷达整机的性能和品质。发射机担负着大功率射频信号的放大任务，主要包括了速调管、灯丝电源、调制器等主要部件，其中包含大量的高功率、高电压、大电流的器件，是多普勒天气雷达故障高发部位。因此，必须经常检测这些参数的最新数值，监控其变化趋势，根据变化趋势及时做有针对性的预防维护，消除发射机潜在的安全隐患，把安全关口前移。本文根据多年来的多普勒天气雷达发射机参数测量实践，归纳了其中主要参数的测量操作方法，力求提炼出适用于不同型号天气雷达的操作方法，作为天气雷达设备维护现场发射机参数测量的一个参考。

【关键词】雷达；发射机；参数；测量

1.引言

多普勒天气雷达发射机是雷达系统的重要组成部分，其性能和品质直接影响或决定着雷达整机的性能和品质。发射机担负着大功率射频信号的放大任务，主要包括了速调管、灯丝电源、调制器等主要部件，其中包含大量的高功率、高电压、大电流的器件，是多普勒天气雷达故障高发部位。通过对发射机参数的分析、对比，即能够从中判断出设备性能参数的变化趋势，也能在设备出现故障时通过具体的参数值的大小、波形的形状从中判断出可能的故障点，为快速排出故障提供参考。相同的参数有不同的测量方法，相同的测量方法更是有多种多样的测量步骤，根据多年的天气雷达参数测

量实践，提取发射机的峰值功率及波形、发射高压及电流、灯丝电压及电流等各型多普勒天气雷达共有的性能参数，归纳其测量过程中共性的操作方法，力求为各型多普勒天气雷达的现场参数测量操作提供有益的帮助。

2.测量方法

2.1发射机输出正向峰值功率测量

仪表及测量配件：

峰值功率计及探头、衰减器若干个、测量电缆若干条。

仪表配置：

峰值功率计频率设在被测量雷达的工作频率（如5.625ghz），偏置设置（设备方波导耦合器正向功率输出耦合度+接入的衰减器衰减值+测量电缆在此频率上的衰减值），工作模式为峰值功率测量；

雷达设置：

设置雷达为单prf工作，设置某个发射脉冲宽度；

准备工作：

1）开启雷达，使发射机辐射工作30分钟以上；

2）开启仪表，使其预热15分钟以上（或以仪表使用手册为准）；

3）对峰值功率计进行归零；

测量步骤：

1）用适当的衰减器连接方波导耦合器正向输出口，衰减器按衰减值大小依次连接，然后连接测量电缆（如有需要），再连接功率计探头，待功率计读数稳定后，记录功率计读数即为此脉冲宽度时

的发射正向峰值功率测量值；

2）改变发射脉冲宽度，待功率计读数稳定后，记录功率计读数即为此脉冲宽度时的发射正向峰值功率测量值；

注意事项：

测量前计算好雷达发射正向功率的大小，接入使其与所用峰值功率计探头测量范围相适应的衰减器，防止测量功率超量程烧坏测量仪表及探头。

2.2 发射机输出反向峰值功率测量

仪表及测量配件：

峰值功率计及探头、通过式衰减器若干个、测量电缆若干条。

仪表配置：

峰值功率计频率设在被测量雷达的工作频率（如5.625ghz），偏置设置（设备方波导耦合器反向功率输出耦合度+接入的衰减器衰减值+测量电缆在此频率上的衰减值），工作模式为峰值功率测量；

雷达设置：

设置雷达为单prf工作，设置某个发射脉冲宽度；

准备工作：

1）开启雷达，使发射机辐射工作30分钟以上；

2）开启仪表，使其预热15分钟以上（或以仪表使用手册为准）；

3）对峰值功率计进行归零；

测量步骤：

1）用适当的衰减器连接方波导耦合器反向输出口，衰减器按衰

减值大小依次连接，然后连接测量电缆（如有需要），再连接功率计探头，待功率计读数稳定后，记录功率计读数即为即为此脉冲宽度时的发射反向峰值功率测量值；

2）改变发射脉冲宽度，待功率计读数稳定后，记录功率计读数即为此脉冲宽度时的发射反向峰值功率测量值；

注意事项：

测量前计算好雷达发射可能的最大正向功率大小，接入使其与所用峰值功率计探头测量范围相适应的通过式衰减器，防止测量功率超量程烧坏测量仪表及探头。

2.3 发射机发射波形测量

仪表及测量配件：

示波器、测量电缆若干条、50欧匹配电阻、t型头（bnc）、晶体检波器、接头转换器、通过式衰减器若干个；

仪表配置：

示波器时间刻度设置为500ns/div；

雷达设置：

设置雷达为单prf工作，设置某个发射脉冲宽度（如1μs）；

准备工作：

1）开启雷达，使发射机开启辐射高压工作30分钟以上；

2）开启仪表，使其预热15分钟以上（或以仪表使用手册为准）；

测量步骤：

1）用适当的衰减器连接方波导耦合器正向输出口，衰减器按衰

减值大小依次连接，然后连接测量电缆，再连接t型头，接到示波器输入通道上，调整示波器相应通道的幅度设置，使发射波形以适当的幅度显示在示波器屏幕中间，读取并记录发射波形的脉宽、幅度、上升沿、下降沿等参数；

2）改变发射脉冲宽度，适当调整示波器相关设置，使发射波形以适当的幅度显示在示波器屏幕中间，读取并记录发射波形的脉宽、幅度、上升沿、下降沿等参数；

注意事项：

测量前计算好雷达发射可能的最大正向功率大小，接入使其与所用峰值功率计探头测量范围相适应的通过式衰减器，防止测量功率超量程烧坏晶体检波器及示波器。

2.4 速调管灯丝电压测量

仪表及测量配件：

万用表、灯丝探测棒；

仪表配置：

万用表设置在直流电压档；

雷达设置：

雷达完成预热，关闭发射，处于待机状态；

准备工作：

1）开启雷达，使预热15分钟以上；

测量步骤：

1）把灯丝探测棒放置在速调管灯丝对应的测量位置，万用表笔