民用机场多普勒天气雷达接收机测试技术探讨
机场多普勒天气雷达双机备份技术及可靠性分析
监控系统包括监控板和冗余控制板 ， 负责对雷达全机的监测和控制。 自 动检测 、 搜集雷达各分系统的故障倍
第３ 期
陈宝等： 机场 多普勒天气雷达双机备份技术及可靠性分析
２９ ４
息 和状态 ， 送往 终 端分 系统 。并 将终 端分 系统 发 出各种 控 制 指令 和 工作 参 数 指令 ， 发 至 各相 应 的分 系统 ， 成 转 完
接收到的微弱射频回波信号 ， 经过馈线送往接收分系统。接收分系统的同轴射频冗余开关 ， 在雷达监控系统 的控制下， 回波信号送 至任 一接收通道 ， 将 经过两路射频放 大和变频 （ 高灵敏度通道 和低灵敏度通 道 ）成 为 ， ６ＭＨ 的中频 回波信号 ， ０ ｚ 送至数字接收机直接进行 中频采样。 中频接收分机为高性能的数字 中频接收机， 在结构上与信号处理器 、 监控板及冗余控制配置在综合分机ｔ 在监控 系统的控制下 ， 选择处于工作状态的接 收机的中频信号 ， 进行处理后输 出两路 １ 位 ＩＱ 交信 ， ６ 、 通过 光纤送往信号处理分系统。 信号处理分系统将两路 ＩＱ正交信号 ， 、 作平方律平均处理 、 地物杂波对消处理 ， 和拼接处理后 ， 得到反射率 的估测值 ； 并通过脉冲对处理 （Ｐ ） Ｐ Ｐ 或快速傅里叶变换 （ Ｉ 处理 ， Ｆ ） 从而得到散射粒子群的平均径 向速度 Ｖ和 速度 的平均起伏即速度谱宽 ｗ。并将处理后的回波数据及 Ｇ Ｓ Ｐ 传人的时间 ， Ｔ Ｐ Ｉ 以 Ｃ ／Ｐ协议格式传输至终端系
能力 。
关
键
词： 空； 航 天气雷达 ； 双机备份 ； 可靠性 ； 障能力 保
文 献标 志码 ： Ａ
中 图分 类 号 ： Ｎ ５ Ｔ ９６
Ｏ 引 言
天气雷达是机场综合气象观测系统 的重要组成部分 ， 是航空运输保障的重要探测设备之一。航空气象服务 保 障 的特 殊 性要求 预 报人 员做 出准 确 的天气 预警 预 报 ， 中交 通 管制 人员 利用 天气 雷达 实 时探测 信 息 ， 现 和跟 空 发
恩瑞特空管二次雷达接收机灵敏度测量方法分析
恩瑞特空管二次雷达接收机灵敏度测量方法分析摘要：随着民航设备国产化程度的不断深入，各地区空管已经逐步采用国产雷达，其中以恩瑞特雷达为代表。
本文以恩瑞特二次雷达为例，对比分析新型号雷达的设计特点、设备测试遇到的问题，进行多种灵敏度的测量方法分析。
关键词：灵敏度，二次雷达引言灵敏度是衡量接收机检测微小信号能力的重要指标。
民航技术规范中对灵敏度的衡量是通过测量切线灵敏度完成的。
按照规范，切线灵敏度是通过在示波器上观察接收机的视频输出，使用一个脉冲信号将观察到的噪声幅度升高，升高的高度和这个脉冲的自身高度相同时的输入信号强度。
规范给出的不仅是指标，也包含了对该指标的测量方法：使用示波器观察视频输出。
因此只适用于有视频输出的雷达。
恩瑞特二次雷达接收机与其他型号雷达有所不同，未在中频后接入对数放大器，经过对数放大后输出logIF视频，而是直接中频AD采样。
随着AD采样技术的发展，采样率不断提高，未来会有更多的雷达采用该模式。
由于设计的区别，按照民航规范所描述的测量方法，没有视频输出，就没有办法测量切线灵敏度。
根据恩瑞特巡检作业指导书，有以下两种测量接收机灵敏度的方法：方法一：按照图1进行连接。
通过噪声系数测试，获得接收机的噪声系数；按下列公式计算接收机灵敏度：其中Simin为灵敏度(单位dBm);Bn为接收机带宽（9MHz）;F0为接收机噪声系数。
计算得到到灵敏度为：-97.807dBm.方法二：按照图2进行连接。
使用频谱仪测量背景噪声值；打开信号源信号输出开关，逐步增加信号源输出至频谱仪上中频信号数值大于背景噪声12dBm为止，此时信号源输出功率即输入信号为接收机灵敏度：-106dBm（RBW100kHz）方法三：用信号源产生调制脉冲，同时在接收机输出端接频谱仪，测试连接如图3所示。
频谱仪采用0 SPAN功能，频率设为60MHz，单位为电压，检测方式为峰值；设置marker1标记背景噪声顶部，marker2标记脉冲噪声底部，打开marker table。
多普勒雷达在航空气象服务中的应用
多普勒雷达在航空气象服务中的应
用
多普勒雷达（Doppler radar）是一种高精度的雷达技术，
利用多普勒效应可以测量目标的相对速度。
在航空气象服务中，多普勒雷达可以被广泛应用于如下场景：
1. 检测和监测风切变
风切变是一种突然的气象现象，会导致飞机在飞行中的速度、高度、姿态等方面出现突然的变化，从而影响飞行安全。
多普勒雷达可以探测到风切变发生的地方，提前几分钟向飞行员提供警报和飞行建议，帮助他们避免危险。
2. 检测和监测降雨、雷暴等天气现象
多普勒雷达可以检测和监测降雨、雷暴等天气现象，提供更加精确的定量和定性预报结果。
在航空领域中，多普勒雷达可以协助飞行员选择更为安全的航路以及飞行高度，从而大幅降低事故风险。
3. 优化航班管理
多普勒雷达可以对大面积气象现象进行远程监测和跟踪，可以帮助航空公司进行航班管理和计划，并及时调整飞机航线和航速，避开天气不利区域，提高旅客舒适度和航班效率，降低航空公司的运营成本。
4. 参与空中交通管制
多普勒雷达可以在空中交通管制中发挥关键作用。
飞行员会根据多普勒雷达提供的气象信息选择更合适、更安全的航线和飞行高度，而管制人员则可以通过多普勒雷达提供的气象数据为飞行员提供降落和起飞时机的建议，以保障航班安全和准时性。
总之，多普勒雷达在航空气象服务中具有重要的应用意义。
它可以提供更加精准和知识的气象信息，为飞行员和管制人员提供详细的数据分析和预测，在保障航班安全、提高飞行效率和节约运营成本等方面发挥着重要的作用。
机场空中交通管制雷达站雷达遮蔽角测量技术探讨
机场空中交通管制雷达站雷达遮蔽角测量技术探讨利用GPS和高精度全站仪测定雷达站遮蔽角。
标签：雷达站GPS 全站仪空管雷达（空中交通管制雷达），也叫做空管雷达信标系统（ATCRBS：Air Traffic Control Radar Beacon System）。
它最初是在空战中为了使雷达分辨出敌我双方的飞机而发展的敌我识别系统，当把这个系统的基本原理和部件经过发展后用于民航的空中交通管制后，就成了空管雷达系统。
管制员从雷达上很容易知道飞机的编号、高度、方向等参数，使雷达由监视的工具变为空中管制的手段。
1空管雷达站雷达遮蔽角的定义从雷达天线中心点和该点所在水平面向上算起的雷达电波信号被地形地物遮挡的垂直张角。
也就是在同一铅垂面内，观测视线与水平线之间的夹角，又称垂直角（倾角），其角值范围为0-±90°。
视线在水平线的上方，垂直角称为仰角；视线在水平线下方，垂直角称为俯角，雷达遮蔽角测量只取仰角。
2雷达遮蔽角测量的意义雷达遮蔽角的测绘可以了解监控雷达波覆盖的范围和未被监控雷达波覆盖的范围；掌握在监控雷达波覆盖范围内所有航空器的精确位置，因此能大大减小航空器之间的间隔，使空中管制工作变的主动，管制人员由被动指挥转为主动指挥，提高空中交通管制的安全性、有序性、高效性。
所以要定期测定雷达站的遮蔽角，保证监测雷达波的信号顺畅，不受周围建筑物的影响。
3雷达遮蔽角测量的实施3.1雷达站的高精度定位测量由于雷达站需要高精度的定位，雷达遮蔽角环视图为真北方向，所有定位测量成果必须与国家控制成果进行联测。
GPS的高效、快捷、高精度可以在雷达站定位中发挥作用；可采用美国产天宝（Trimble）R8型双频GPS接收机，其平面定位精度静态时平面为3mm+0.1ppm，垂直为3.5mm+0.4ppm。
采用静态观测模式进行观测，观测时联测不少于3个国家控制点，并利用高精度全站仪进行观测点的边长测定。
GPS观测边长与全站仪观测边长进行比对，检验GPS观测精度。
雷达技术在军事与民用领域的应用分析
雷达技术在军事与民用领域的应用分析雷达技术是一种利用电磁波进行探测与测量的技术，其在各个领域的应用也日趋广泛。
在军事领域中，雷达技术主要用于目标探测与跟踪、导弹预警、机场飞行管制等领域；在民用领域中，雷达技术已经应用于天气预报、交通运输、安防监控等众多领域。
本文将从技术原理、军事应用和民用应用分析雷达技术的应用现状和未来发展趋势。
一、雷达技术的原理雷达技术的基本原理是利用电磁波进行探测和测量，其中探测目标的原理是将雷达发射机发射的电磁波照射到目标上，然后接收目标返回的电磁波，并对接收到的信号进行处理，以确定目标的位置、速度等参数。
雷达技术主要包含以下基本单元：发射器、天线、接收器和信号处理器。
其中天线是最关键的部分，它既可用于发射信号，也可用于接收信号。
对于目标的探测和测量，雷达技术还可以利用雷射测距技术和频率多普勒测速技术。
二、雷达技术在军事领域中的应用在军事领域中，雷达技术是一种非常重要的战略资源。
目前，雷达技术已经广泛应用于军事领域中的目标探测与跟踪、导弹预警和机场飞行管制等领域。
1、目标探测与跟踪雷达技术被广泛应用于目标探测和跟踪领域，其中包括飞机、坦克、舰艇等目标的探测与跟踪，以及目标的分类和识别。
雷达技术的高精度和快速反应速度，使得其在敌对情况下的情报获得和作战指挥中起着至关重要的作用。
2、导弹预警雷达技术在导弹预警领域中的应用也与日俱增，其主要使用频率是X波段和VHF波段。
通过对来自敌方的导弹发射的预警和提供轨迹数据，雷达技术可以为国家提供有效的安全防御。
3、机场飞行管制雷达技术在机场飞行管制领域中也得到了广泛应用。
雷达技术可以用于机场飞行基础设施的安全监测和飞行管制，可以精确测量飞行器的轨迹和位置，为飞行器提供更安全的监管和保护。
三、雷达技术在民用领域中的应用雷达技术在民用领域中的应用也越来越广泛。
目前，雷达技术已经成功应用于天气预报、交通运输、安防监控等众多领域。
1、天气预报雷达技术在天气预报领域中得到了广泛应用。
民用机场多普勒天气雷达系统技术规范
中国民用航空局空管行业管理办公室编 号：AP-117-TM-2012-02部门代号：TM日 期：2012年11月5日关于下发《民用机场多普勒天气雷达系统技术规范》的通知民航各地区管理局、监管局，各地区空管局、空管分局（站），各机场公司,各运输（通用）航空公司，飞行学院：为了规范民用机场多普勒天气雷达的建设和运行，我办组织制定了《民用机场多普勒天气雷达系统技术规范》，现下发你们，请遵照执行。
民航局空管办二〇一二年十一月五日1目 录第一章总则 (3)第二章系统构成 (3)第三章总体要求 (3)第四章系统功能 (4)第一节一般规定 (4)第二节产品 (5)第三节显示 (7)第五章系统性能 (7)第一节整体性能 (7)第二节各子系统性能 (8)第六章环境适应性 (11)第七章附则 (12)附录一天气雷达图像回波强度彩色色标 (13)附录二雷达生成数据及产品文件格式 (14)2民用机场多普勒天气雷达系统技术规范第一章总则第一条为了规范民用机场多普勒天气雷达系统的建设和运行，依据《中国民用航空气象工作规则》制定本技术规范。
第二条本规范适用于中华人民共和国境内民用机场和军民合用机场民用部分（以下简称民用机场）机场多普勒天气雷达系统的建设和运行。
第三条民用机场多普勒天气雷达系统的构成、总体要求、功能、性能和环境适应性等技术要求应当符合本规范。
第二章系统构成第四条多普勒天气雷达系统主要由天线罩、天线、伺服驱动、发射机、接收机、信号处理器、内设监控、数据处理、数据传输、用户终端、供配电、防雷设施等硬件和相关的系统软件、应用软件构成。
第五条多普勒天气雷达系统按照工作频段分为X波段、C波段和S波段三种。
第六条多普勒天气雷达系统用户终端包括：预报用户终端、其它用户终端（包括观测用户、空中交通服务部门、机场运行管理部门和航空运营人等用户）和系统监控终端等。
第三章总体要求第七条多普勒天气雷达系统应当采用全相干体制。
第八条多普勒天气雷达系统天线罩应当采用刚性结构，应当具有良好的抗风、防水、防潮、防腐蚀能力，应当具有良好的罩内通风及便于维护的照明环境。
民用航空气象地面观测规范第14章 多普勒天气雷达知识
第十四章多普勒天气雷达知识第一节引言RADAR（Radio Detection and Ranging）是一个利用电磁波进行探测、定位的仪器。
最早用于军事目的，后来在气象部门也逐渐得到使用。
它具有准确、客观和实时的特点。
近年来，多普勒雷达的技术也逐渐成熟，它除了保持常规天气雷达的特点外，还通过计算频率（相位）的变化，提取风场的一些特征，因而更具有使用价值。
我国新一代天气雷达建设是我国20世纪末、21世纪初的一项跨世纪气象现代化工程。
我国新一代天气雷达组网的目标和原则是：在我国东部沿海和多强降水地区和四川盆地的大部分地区，布设S波段（波长10cm）新一代天气雷达；在我国强对流天气发生和活动比较频繁、经济比较发达的中部地区，布设C波段（波长5cm）新一代天气雷达；其它地区，即我国第一地形阶梯地域的青、新、藏等流域暂不布设全国组网的站点；但省（区）会所在地和重要地区根据气象服务工作的需要和可能，按统一业务布点要求设置新一代C波段天气雷达，作为局地监测和服务使用。
计划在全国部署158部新一代天气雷达。
图14-1为其中的126部的站点示意图。
截止到2005年5月份为止，已布设80余部新一代天气雷达。
图14－1我国新一代天气雷达网站新一代天气雷达将全部选用Ｓ和Ｃ两种波段，选取全相干体制，其主要探测和测量对象，包括降水、热带气旋、雷暴、中尺度气旋、湍流、龙卷、冰雹、融化层等，并具备一定的晴空回波的探测能力。
第二节多普勒天气雷达的基本工作原理粒子对电磁波作用的两种基本形式是散射和吸收。
气象目标对雷达电磁波的散射作用是雷达探测大气的基础。
当天气雷达间歇性地向空中发射电磁波（称为脉冲式电磁波）时，它以近于直线的路径和接近光波的速度在大气中传播，在传播的路径上，若遇到空气分子、大气气溶胶、云滴和雨滴等悬浮粒子时，入射电磁波会从这些粒子上向四面八方传播开来，这种现象称为散射。
粒子产生散射的原因是：粒子在入射电磁波的作用下被极化，感应出复杂的电荷分布和电流分布，它们也要以同样的频率发生变化，这种高频率变化的电荷分布和电流分布向外辐射的电磁波，就是散射波。
关于飞机雷达测试新规定和注意事项
飞机雷达测试新规定和注意事项
（一）机场天气雷达近距离范围内应当无高大建筑、山脉遮蔽。
雷达主要探测方向，即天气系统的主要来向和走廊口方向的遮蔽物对天线俯仰的遮蔽角不得大于1°，其他方向的俯仰遮蔽角不得大于2°。
对水平张角不大于2°的孤立建筑物和50公里以外山脉可以适当放宽；
（二）机场天气雷达应当避免受到电磁干扰或者对其他设备造成干扰；
（三）以机场天气雷达探测盲区半径加200米为半径的区域不得覆盖跑道及其延长线2公里的区域；
（四）多普勒天气雷达天线架设高度不得高于跑道道面高度60米。
但是，如果近距离内有不可避让的高大建筑，应当作出评估并制定相应的措施；
（五）天气雷达位于塔台与跑道、滑行道或者连接通道之间的，其高度不能遮蔽塔台人员监视跑道、滑行道或者连接通道上飞机活动情况的视线；
（六）天气雷达的天线及雷达附属设施不得穿透仪表着陆系统（ILS）面；
（七）天气雷达频率和站址应当得到当地无线电管理机构的批准；。
浅谈多普勒雷达在短时临近天气预报中的应用
图2 具有冷暖平流特征的多普勒雷达速度图
多普勒雷达探空得到基本速度图，根据速度图上的零速度线弯曲方向，可以判断高空冷暖平流高度，判断锋面位置，确定锋面是否过境等信息。
如图2，以雷达站为中心，零速度线先随高度顺转，之后再随高度逆转，可以分析出以速度转折点为分界，下方有暖平流，上方有冷平流。
有时冷暖平流交界很
图5 仅采取PID控制时的控制效果图
图6 加入史密思预估补偿后控制效果图
从图5和图6的对比可以看出，仅使用PID控制对系统进行
（上接第35页）
度的扩散和高空风的动量下传。
图3 锋面过境时的多普勒雷达速度图
3，根据锋面前后高空风场的特征，结合多普勒雷达速度图像分析，零速度线后方为西北风，前方以多普勒零速度线为分界，分别为入流和出流的两种特征，此时根据零速度线的位置判断锋面正在过境，结合数值预报分析，从而可以用来判断地面天气和地面风等相关要素。
多普勒雷达的不足之处
多普勒雷达是根据多普勒原理而工作的：波源和物体相互接近时，接收到的频率升高；两者相互离开时，则降低。
多普勒雷达就是利用这种多普勒效应制造而成的一种脉冲雷达
故多普勒雷达只能测量物体相对雷达的法向速度而无法测量物。
民航机场天气雷达现状及应用需求分析
民航机场天气雷达现状及应用需求分析民航青海空管分局 马伊清随着民航快速发展，机场天气雷达从最初的常规雷达发展到多普勒天气雷达、双偏振天气雷达、相控阵天气雷达，在北京新机场安装的正是相控阵气象雷达；在众多硬件探测技术更迭和产品更新中，作为信号数据源提供给预报员和驻场相关用户业务使用的天气雷达产品却缺乏多样性，明显不符合民航气象的业务规划需求，同时在高端硬件配置和探测性能方面存在一定的过剩和冗余。
青海机场属于高原机场，天气十分复杂，气候变化非常恶劣。
因此，关注和了解气象雷达的发展变得比较迫切。
本文通过对气象雷达现状和应用进行分析，对我局天气雷达的投入建设和实际应用提供部分参考意义。
1.民航机场天气雷达的现在目前，民航机场气象雷达主要使用的是强度、速度、谱宽等相关产品，各个站点上传提供用户的是单一仰角的PPI强度图。
而由于雷达在不同仰角的方位遮蔽角不同，因此在提供给用户使用产品时，如果选择低仰角，在部分方位上可能因为存在遮挡造成较高地方探测不到回波信息。
如果选高仰角，在雷达距离远处会探测不到低空相关区域的回波或因为充塞率偏低造成反射率偏弱。
针对此种现象，气象业务人员可以通过体扫方式查看不同高度回波，不影响预报工作。
而对管制人员和航空公司业务人员来讲，由于只能看到单一仰角，当机组反应某个高度有强回波时，管制员看到雷达图显示没有回波或很弱。
因此，开发相应的雷达产品成为未来发展方向。
天气雷达软硬件技术在近些年来有很大发展，主要有双极化相控阵气象雷达( DP-PAWR) 、相控阵气象雷达 ( PAWR) 和固态气象雷达(SSWR)等典型主要新型气象雷达。
其中DP-PAWR是最先进的双极化气象雷达，用于对气象进行快速、可靠观测，弥补目前单极化 PAWR的缺点，PAWR 是一种先进的气象雷达，适用于观测对流云高空时的分辨率。
这种雷达能在1 min 内进行全立体扫描，而传统抛物线天线雷达的扫描时间要超过5 min，而SSWR 配备的半导体发射机采用双极化能力，性能稳定，适用于精确降雨观测。
多普勒雷达技术在航天领域的应用与研究
多普勒雷达技术在航天领域的应用与研究多普勒雷达技术是一种利用多普勒效应来实现目标检测的雷达系统。
多普勒效应是指当一个物体相对于观测者运动时，其发出的波长会发生变化，这种变化称为多普勒效应。
多普勒雷达技术可以通过检测目标与雷达之间的相对运动来确定目标的速度和方向，因此在航天领域具有广泛的应用和研究价值。
一、多普勒雷达技术在航天领域的应用1. 航天器轨道测量多普勒雷达技术可以用于测量航天器的轨道参数，如轨道高度、速度、轨道倾角等。
这些参数对于航天器的控制和导航至关重要，因此多普勒雷达技术在航天器的运行和控制中扮演着重要的角色。
2. 行星探测多普勒雷达技术可以用于行星探测任务中，通过检测目标与探测器之间的相对运动来确定目标的距离、速度和方向。
这些信息对于行星探测任务的执行和数据分析具有重要意义。
3. 太空垃圾监测随着人类在太空中的活动越来越频繁，太空垃圾也越来越多。
多普勒雷达技术可以用于太空垃圾的监测和跟踪，及时发现并避免太空垃圾对航天器和卫星的损害。
4. 卫星通信多普勒雷达技术可以用于卫星通信中，通过检测卫星与地面站之间的相对运动来确定信号传输的时间延迟和频率偏移，从而提高通信质量和可靠性。
二、多普勒雷达技术在航天领域的研究1. 多普勒雷达信号处理算法多普勒雷达信号处理算法是实现多普勒雷达技术的关键。
当前，研究人员正在不断探索和改进多普勒雷达信号处理算法，以提高其精度和可靠性。
2. 多普勒雷达系统设计与优化多普勒雷达系统的设计与优化是实现高精度目标检测和跟踪的关键。
当前，研究人员正在不断探索和改进多普勒雷达系统的设计与优化方法，以提高其性能和适应性。
3. 多普勒雷达技术与其他技术的融合多普勒雷达技术与其他技术的融合可以进一步提高其检测和跟踪精度。
当前，研究人员正在不断探索多普勒雷达技术与其他技术（如光学、红外、声学等）的融合方法，并取得了一定的进展。
综上所述，多普勒雷达技术在航天领域具有广泛的应用和研究价值。
安徽省新一代多普勒天气雷达经验交流材料 安徽省合肥多普勒天气雷达为
安徽省新一代多普勒天气雷达经验交流材料安徽省合肥多普勒天气雷达为我国第一部S波段多普勒天气雷达，由北京敏视达公司生产制造，于1999年12月1日建成投入业务试运行并于2001年12月通过国家局组织的业务验收。
至今，该雷达已经业务运行5年了。
在每年的汛期为天气预报、气象服务、防汛抗旱等各项工作做出了不可磨灭的贡献，也为工农业生产国民经济各行业创造了巨大的经济效益。
在这5年中合肥雷达站的领导、业务工作人员提高重视、加强管理，希望能把我国第一部S波段多普勒雷达使用好、维护好，起到一个表率作用，将自身的优势发挥出来，并将运行维护的各种经验与后来陆续建成的雷达站共享，希望能够促进大家的运行维护保障工作。
一、合肥雷达站基本工作情况1、人员配置：合肥雷达站多普勒雷达的运行维护工作由安徽省气象台的设备等待保障科负责。
该科室负责包括雷达在内的配套自动雨量站、闪电定位网、卫星云图接收系统等设备的运行维护工作。
自2002年5月安徽省气象台采用岗位聘用制以后，共设置了设备维护一级岗、二级岗、三级岗以及首席雷达维护岗。
目前首席雷达维护员1人，一级岗0人，二级岗1人，三级岗2人。
人员还处于紧缺状态，预计明年会新进大学本科毕业生1-2人。
雷达维护人员只负责对雷达设备的运行维护工作，雷达产品的分析、短时预报等工作由预报科短时预报员负责。
2、雷达运行方式：（1）主汛期在无故障的情况下，雷达一直进行全天时连续立体扫描观测，密切监视天气变化过程，实时提供雷达产品资料。
正常观测模式采用降水模式（VCP21模式），在进行973同步加密观测以及人工降雨作业时采用晴空模式（VCP11模式）。
（2）非汛期非汛期除停机维护时段，雷达每天从10点到15点进行观测，其他时段根据气象服务需求酌情增加观测任务。
二、雷达设备保障经验〈一〉严格管理规范通过制定各种维护保障的规章制度以及具有参考价值的表格，提高保障质量。
从建站以来至今，经过多年的经验总结先后制定并陆续修订了多项规章制度以及纪录表薄。
浅析多普勒气象雷达与传统气象雷达的优劣
浅析多普勒气象雷达与传统气象雷达的优劣——民航桂林空中交通管理站气象雷达变迁安全第一、经济至上是现代民用航空运输所追求的目标和运营宗旨，由于航空运输是在空中进行的，任何飞行活动都需要在一定气象条件下进行，因此天气对飞行活动具有重大影响，加强航空气象保障工作对航空活动的安全、正常和效率有着重大意义。
经过几十年发展，我国航空气象服务工作取得了长足发展，气象装备得到了极大改善，天气雷达的应用，对航空活动的安全、正常和效率发挥了重大作用。
在桂林，也正是有了天气雷达这一双天眼，才给予了起降和飞越桂林的飞机最大的安全保证。
可以说气象雷达对桂林的航空事业做出了功不可没的贡献。
桂林机场最初用的是CTL—88B气象雷达，它于96年10月正式使用，2007年12月退出服务。
该气象雷达由桂林长海机械厂生产，是传统713气象雷达的改进型，该系列雷达是大量采用微波固体器件和集成电路为主的数字化气象雷达，具有高稳定性和可靠性。
系统采用固定式5cm 波段，主要用于探测400km范围内的云体、降水、雷暴、冰雹和台风等气象目标，测量其空间位置、强度、移向、移速，并识别其性质。
该系列雷达曾广泛应用于民航机场，南京、武汉、郑州、大连、桂林、湛江、西宁等大中型机场先后安装使用该系列雷达。
在灾害性天气飞行保障中，该天气雷达发挥了重要的作用。
时过境迁，眨眼10年过去了，CTL_88B气象雷达已经过了使用年限，在2008年9月，新一代的ADWR气象雷达接过了老雷达的工作。
它发出的电磁波辐射到了整个桂林的上空，任何风吹草动也逃不过这一双新的天眼。
装备的更新，也代表着我们气象机务员的又一次学习浪潮。
在这里，我简单地分析一下新的多普勒气象雷达相对传统的气象雷达的优点。
1．传统气象雷达，多普勒气象雷达的发展与技术特点多普勒气象雷达不是传统的气象雷达，多普勒气象雷达是一种相干雷达，而传统的气象雷达则属于非相干雷达。
多普勒气象雷达采用的是多普勒体制，它的发展是建立在无线电技术，信息处理技术和计算机应用技术基础上的，它具有传统气象雷达所没有的技术性能：如传统气象雷达可以探测云和降水回波的位置及强度等，多普勒天气雷达除了具备探测云和降水回波的位置及强度功能外，它以多普勒效应为基础，通过测定接收回波信号与发射探测脉冲信号频率之间出现的频移，可以测出散射体相对于雷达的径向速度，从而确定大气风场、气流垂直速度的分布及湍流等。
重庆江北机场多普勒天气雷达故障统计分析
重庆江北机场多普勒天气雷达故障统计分析摘要：多普勒天气雷达作为探测天气条件的重要空管气象设备，直接面向管制员，为空管行业管制员、气象预报员、气象观测员等航空用户提供气象目标的径向速度、谱宽等重要气象数据，对管制员、气象预报员有着不可替代的作用。
通过对重庆空管分局多普勒天气雷达系统2015-2023年的不正常案例进行分析统计，来总结和学习多普勒天气雷达的排故经验，当雷达系统出现不正常告警时，维护人员能够有条理，有步骤的排查故障；在例行维护和专项维护工作中，维护人员同样能够减少系统故障频次，保障雷达系统的正常运行。
关键词：多普勒天气雷达；统计分析；排故0 概况安全是航空飞行的第一要素，只有在确保安全的前提下才能进行正常的航空活动。
在影响航空安全的诸多要素中，气象条件是最为关键的要素之一。
多普勒天气雷达能够较快速地探测气象条件，提供各种雷达气象产品，对民航空管行业管制员判断是否能够指挥飞机避开雷雨区安全降落有着重要意义；对预报员分析中小尺度天气系统的发展演变、警戒灾害性天气、局地短时预报等也有着不可替代的作用[1]。
根据中国民航局要求，气象中心及各空管分局气象台应对重要气象设备定期开展案例分析、安全评估来确保系统正常运行。
目前，空管系统气象装备运行情况统计只是粗略描述了故障的时间、地点、故障原因和解决方法[2]。
重庆空管分局气象台设备室通过统计多普勒天气雷达系统2015年6月至2023年2月以来的不正常情况记录，对雷达系统内共56起不正常情况进行筛选，结合实际运行情况加以分析，为气象装备保障管理和技术人员提供一定的参考。
1 多普勒天气雷达简介重庆江北机场多普勒天气雷达于2012年3月启用。
建设的多普勒天气雷达是C波段双偏振，采用高相位稳定的全相参脉冲多普勒和同时发射同时接收的双线偏振体制。
可及时连续探测周围半径450公里范围内的气象目标的强度变化和位置，能对半径250公里范围内的气象目标的强度进行定量测量，对半径150公里范围内气象目标的风场结构、频谱宽度以及双偏振参数进行准确测量[3-4]。
民用机场与地面航空无线电台(站)电磁环境测试规范
—
象
天气雷达
C 波段
5300—5600 MHz
—
X 波段
9300—9700 MHz
—
注 1：实际测试的频率范围应当至少包含本表所列频率范围。 注 2：若租用的卫星转发器频段发生变化，测试频段应当随之进行调整。
—7—
附件二：
最大允许干扰场强（或功率）及防护间距要求
一、民用机场
台 （站） 类 别
通
高频
—9—
2.导航
台（站）类别
无方向性信标
北纬 40°以北 北纬 40°以南
指点信标
仪表着陆系统
航向信标
下滑信标
全向信标
测距仪
最大允许干扰场强（dBµV/m）
调频广播
工、科、医设备
其它有源
—
28
22
—
33
27
—
—
41
15
18
12
—
38
32
22
25
19
—
—
55
3.监视
台（站） 类别
最大允许干扰功率要求
干扰源
第八条 新建、变更无线电台（站）址的地面航空无线电台（站），
应当在其天线址处进行测试。
第九条 若第七条、第八条所述各测试点不具备测试条件或不能完全反 映电磁环境的真实情况，可考虑在测试点附近地势较高的空旷处进行测试。
第四章 测试要求
第十条 测试单位应当具备电磁环境测试资质。 第十一条 测试系统应当满足以下要求： （一）符合GB/T 6113-2008《无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方 法规范》要求，并具有计量检定部门出具的校准/测试证书,且在有效期内。 （二）测试系统灵敏度应当至少优于被测试频段的最大允许干扰场强 （或功率）6dB以上。 第十二条 测试接收设备所处工作环境应当满足以下要求： （一）温度：-10℃～55℃。 （二）相对湿度：≤95％（非冷凝）。 第十三条 测试时间应当避开大功率发射设备的检修时段。如：调频 广播和电视发射设备停机检修时段（通常为每星期二下午）。 第十四条 测试脉冲信号的，应当采用准峰值或峰值检波方式。测试 连续波信号的，应当采用平均值检波方式。 第十五条 测试时采用的天线极化方式应当与地面航空无线电台（站） 实际工作时的天线极化方式相同。
民用机场与地面航空无线电台(站) 电磁环境测试规范
起
0.5
二次雷达
—
-106
同一次雷达
广播式自动相关
—
-85
监视系统
同一次雷达
—10—
4.气象
台 （站） 类 别
X 波段
多普勒天气雷达
C 波段
S 波段
常规天气雷达
X 波段 C 波段
X 波段
机场终端区多普勒天气雷达
C 波段
S 波段
边界层风（温）廓线雷达
最大允许干扰功率(dBm)
-150 -150 -151 -145 -150 -159 -159 -153 -175
K = 10*log( BS )
(5)
BT
五、测试结果相关参数的计算
1.测试系统模型
本附录采用下图所示的测试系统连接进行建模计算。如果实际的测试系统未使用相关设备，则 在计算中可不考虑。
—9—
2.导航
台（站）类别
无方向性信标
北纬 40°以北 北纬 40°以南
指点信标
仪表着陆系统
航向信标
下滑信标
全向信标
测距仪
最大允许干扰场强（dBµV/m）
调频广播
工、科、医设备
其它有源
—
28
22
—
33
27
—
—
41
15
18
12
—
38
32
22
25
19
—
—
55
3.监视
台（站） 类别
最大允许干扰功率要求
干扰源
线（或圆）极化
1029—1031 MHz（1030±1 MHz） 1087—1093 MHz（1090±3 MHz）
ADWR-X型多普勒天气雷达批处理模式地物杂波抑制的研究
波， 然后再对数据进行脉冲对处理计算 出该距离库的速度和谱宽数据 。
ＩＱ 数据 ｌ Ｒ Ｉ ／ 宽Ｐ Ｔ
是否 某个 径 向 、＼ 否
＿ ５ 短 Ｒ ｉ ＰＴ
否某个 径苘＼ ： 第一个 扫描 ／
初始 化选择 滤波器 （ 根据方 位角 、当前 距离库 读取杂波 图）
二级滤波区域 、 ｃ为三级滤波区域（ 对应 图中相应 的标注说明） 。杂波图保存 的是宽度选择 因子（ Ｄ ｓ Ｌ 和脉 ｗＩＥ Ｅ ） 冲重复频率（ Ｒ ） Ｐ Ｆ 的值 ， 在选择滤波器时被调用ｌ 。 Ｌ ６ Ｊ
图 ２ 仰角 ０ ５晴空回波数据 ．。
图 ３ 仰角 ０ ５的杂波图 ． ｏ
的第一个扫描 ／
初始化 选择 滤 波器 （ 据方 位角 ，当前 根 距 离库 读取杂 波 图）
ｌ
一 点 － 一
ｍＮ ２方 扫 Ｎ位描
图 ４ 批处理模式抑制地物杂波 的信号处理
＝＝二］二＝ Ｉ Ｉ 五阶椭圆滤波器 ｆ （ 选定的第一组滤｝ ｌ 波器系数 ｌ ）
３ ３ 滤 波器 的选择 ．
在 时域上 ， 了获得较 理想 的滤波 效果 ， 众多 的数 字 滤波 器 中选择 了五 阶椭 圆滤 波器 来 滤 除地 物 杂 波 。 为 在 滤波 器设计 过 程 中将 考虑 到地物 杂波 强度 ， 口宽度 以及变化 的脉 冲重 复频 率等 因素 ， 槽 预先 计算 出相 应 的滤波 器
文章编号 ：１ ７ ７２ ２ １ ）２０ ５ —４ ６ １１４ （０ １０ —１ ５０
Ａ ＷＲ． 型 多普 勒 天气 雷达 批 处 理 模 式 Ｄ Ｘ 地 物 杂 波抑 制 的研 究
黄 裕 文
（ 中国民用航 空飞行学院， 四川 绵阳 ６ １０ ） ２０ ０
多普勒效应在飞行器导航中的应用研究
多普勒效应在飞行器导航中的应用研究摘要：多普勒效应是指当波源和接收器之间相对运动时，波的频率发生变化的现象。
在飞行器导航中，利用多普勒效应可以实现对速度、方向和位置的精确测量和导航。
本文将以多普勒效应在飞行器导航中的应用为主题，探讨其原理、技术和未来的发展方向。
引言：在航空航天领域，精确的导航和定位是飞行安全的关键。
多普勒效应作为一种重要的导航原理，已被广泛应用于飞行器导航系统中。
通过测量多普勒频移，可以准确获取飞行器的速度、方向和位置信息。
一、多普勒效应的原理及机理多普勒效应的基本原理是当波源和接收器之间相对运动时，波的频率会发生变化。
在飞行器导航中，波源可以是雷达、卫星等，接收器则是飞行器上的传感器。
当飞行器与波源接近时，接收到的波的频率会变高，而当飞行器远离波源时，接收到的波的频率会变低。
利用这种频率变化，可以准确测量飞行器的速度和方向。
二、多普勒效应在飞行器导航中的应用1. 速度测量通过测量多普勒频移，可以计算出飞行器相对于波源的速度。
在航空领域中，这是一项关键的导航参数。
飞行器上的雷达系统可以发射无线电波，并测量返回的波的频率变化，从而实时计算飞行器的速度。
这种速度测量方法非常精确，对于飞行器导航和飞行安全至关重要。
2. 方向测量多普勒效应还可以用于测量飞行器的方向。
通过分析多普勒频移的方向，可以确定飞行器相对于波源的方向。
这在导航系统中尤为重要，可以帮助飞行员实时了解飞行器的航向，以及与目标的偏离程度，并作出相应的调整。
3. 位置测量除了测量速度和方向，多普勒效应还可以用于测量飞行器的位置。
通过分析多个波源的多普勒频移，并将其与地面测量数据结合，可以实现对飞行器位置的精确测量。
这种位置测量方法在航空导航中已经得到了广泛应用，为飞行员提供了准确的导航信息。
三、多普勒效应在飞行器导航中的技术挑战1. 数据处理利用多普勒效应进行飞行器导航需要大量的数据处理和计算。
飞行器上的传感器需要精确测量波的频率并进行实时分析，从而得出速度、方向和位置信息。
黄花机场多次阵风锋天气过程多普勒雷达特征分析
河南科技Henan Science and Technology 地球与环境总770期第三十六期2021年12月黄花机场多次阵风锋天气过程多普勒雷达特征分析余佳（中国民用航空中南地区空中交通管理局湖南分局，湖南长沙410000）摘要：利用多普勒天气雷达资料和黄花机场自动观测资料，对黄花机场的多次阵风锋过程进行综合分析。
结果表明：冷空气外流的强度与环境风的大小共同决定了阵风锋出现在母体的方位以及移动方向。
阵风锋与雷暴母体的距离可作为一个研究阵风锋与雷暴母体的重要参数。
两条阵风锋相遇时，碰撞越激烈，造成的对流发展也越迅速和猛烈。
最强回波出现在两条阵风锋交汇线沿着移动方向的前端处。
阵风锋本身的强度并不能反映风速的大小，其后部的速度图确能准确地反映风速的大小。
同时，阵风锋的移速、形态也有助于粗略判断其后跟随的风速大小。
关键词：阵风锋；冷空气外流；阵风锋交汇；低空风切变中图分类号：P441文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）36-0137-04Analysis of Doppler Radar Characteristics of Weather Process of MultipleGust Fronts in Huanghua AirportYU Jia(Meteorological Office of Hunan ATM Sub-bureau,Changsha Hunan410000)Abstract:The process of multiple gust fronts in Huanghua Airport is comprehensively analyzed by using Doppler weather radar data and automatic observation data of Huanghua Airport.The results show that the intensity of cold air outflow and the size of ambient wind jointly determine the orientation and moving direction of gust front in the parent body.The distance between gust front and thunderstorm matrix can be used as an important parameter to study gust front and thunderstorm matrix.When two gust fronts meet,the more intense the collision,the more rapid and violent the development of convection.The strongest echo appears at the front end of the intersection line of two gust fronts along the moving direction.The intensity of gust front itself can not reflect the size of wind speed,and the velocity dia⁃gram at the back can accurately reflect the size of wind speed.At the same time,the moving speed and shape of gust front can also help us roughly judge the following wind speed.Keywords:gust front;cold air outflow;gust front intersection;low level wind shear对流风暴中由降水导致的下沉气流将环境较干的空气夹卷进去，致使降水粒子因蒸发或升华剧烈降温，进而导致雷暴内下沉气流温度远低于环境温度，落地时形成冷池冷池向四周流出的强烈出流的前缘，称为阵风锋。
民用机场与地面航空无线电台(站) 电磁环境测试规范
民用机场与地面航空无线电台(站) 电磁环境测试规范民用机场与地面航空无线电台（站）电磁环境测试规范第一章总则第一条为规范民用机场（包含军民合用机场的民用部分）与地面航空无线电台（站）电磁环境的测试，明确测试内容、标准与要求，保证电磁环境测试报告的准确性、完整性和有效性，根据《中国民用航空无线电管理规定》及相关技术标准，制定本规范。
第二条本规范适用于对民用机场或对地面航空无线电台（站）电磁环境的测试。
第三条本规范所用术语与定义（一）最大允许干扰场强，为保证无线电台（站）正常工作可允许的最大干扰信号场强。
该场强值为无线电台（站）最小可用信号场强（保护信号场强）与干扰防护率（射频保护比）的差值。
（二）最大允许干扰功率，是指在不能完全避免有害干扰的条件下，根据防护准则确定的设备接收天线口面处允许的最大干扰功率。
（三）测试系统灵敏度，是指测试系统接收机输出信噪比为3dB 时，系统接收天线口面处可测量到的最小信号场强或功率。
（四）无线电台（站）址，是指以经纬度坐标表示的无线电台（站）天线所在的地理位置。
—1—第二章需要测试的无线电频段第四条新建（迁建）民用机场，应当至少测试以下地面航空无线电台（站）对应的无线电频段（具体见附件一）：(一) 导航台：仪表着陆系统、全向信标台、测距仪、无方向性信标台;（二）通信电台：甚高频电台、高频电台;（三）监视系统：二次雷达或广播式自动相关监视系统;（四）气象雷达：C波段天气雷达（根据实际确定）。
（五）除上述无线电台（站）以外，设置其它无线电台（站）的，还应当测试其对应的无线电频段。
第五条改建（扩建）民用机场，应当至少测试新建、变更无线电台（站）址的地面航空无线电台（站）对应的无线电频段。
第六条新建、变更无线电台（站）址的地面航空无线电台（站），应当测试其对应的无线电频段。
第三章测试地点选择第七条新建（迁建）、改建（扩建）民用机场，各无线电频段的测试地点按以下方法进行选择：（一）通信频段新建（迁建）民用机场的，应当在塔台预选址处进行测试。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
机主要功能是对天线接收到的微弱信号进行预选、 放大、变频、滤波、解调和数字化处理，同时抑 制外部的干扰、杂波以及机内噪声[1]。
1 天气雷达接收机
1.1 接收机基本原理 多普勒天气雷达接收机由频率源、公共接收
通道、测试通道、故障检测、接收机接口、干扰 检测等部分组成，其组成及简要工作工程如图 1 所示。
摘 要： 随着民航业的不断发展，机场多普勒天气雷达系统在飞行与管制活动中发挥着越来越 重要的作用。接收机是多普勒天气雷达的重要组成部分，本文介绍了其基本原理，并结合民航 现有标准和法规，对灵敏度、噪声系数、动态范围、频率稳定度等接收机主要性能参数的测试 技术进行了探讨。 关键词： 多普勒天气雷达 ；灵敏度 ；噪声系数 ；动态范围 ；频率稳定度
F=ENR-101g(Y-1)+X
（3）
式中 ：X 为接收机有镜频输出时，X=3 dB ；
X 为接收机无镜频输出时，X=0 dB。
此方法适宜用在微波波段的雷达接收机测试，
采用气体放电管噪声发生器或固体噪声发生器，
其输出的超噪比是不变的。值得注意的是，随着
电子测量仪器的发展，出现了专门用于噪声系数
自动测量的噪声系数分析仪，使用该测试仪可以
带法，典型的宽带法用各类噪声源作为测试信号 源，窄带法则用调制或非调制的连续波信号发生 器作为测试信号源。宽带法包括 Y 系数法、二倍 功率法（又称功率倍增法）、自动测量法和增益控 制法四种 ；窄带法包括采用了非调制信号的连续 波法、正切法和比较法。本文以中频衰减法为例， 介绍运用宽带法测试噪声系数的具体步骤，测试 方法如图 3 所示[4]。
接收机将天线接收到的微弱回波信号，经过 低噪声放大、射频到中频的变换、滤波、自动增
图 1 接收机框图
彭笑非 张怀才 杨雨航：民用机场多普勒天气雷达接收机测试技术探讨
益控制、中频到视频的变换，以及模数变换，把 射频信号处理成信号处理器所需的 I、Q 和 LOG 视频信号。接收机的频率源还为发射机提供射频 驱动信号 ；并产生射频测试信号，用于接收机的 故障检测和系统定标校准[2]。 1.2 主要性能参数
快速、方便地测量出雷达接收机的噪声系数，同
样采用噪声源作为测试信号源，自动仪器测量法
如图 4 所示。
图 5 动态范围测试框图
首 先， 按 照 接 收 机 灵 敏 度 的 测 试 方 法 测 出 接 收 机 灵 敏 度 值 ；然 后， 打 开 RF 信 号 源， 将 其 输 出 频 率 设 定 为 接 收 机 RF 频 率， 幅 度 设 定 为 -30dBm ；接着，将频谱仪中心频率设为雷达中 频频率，SPAN 设置为 2MHz，RBW 为 1MHz；之后， 按 1dB 步进逐渐增大 RF 信号源输出功率，在频 谱仪上逐一读取信号功率值 ；最后，比较读出的 信号功率值，找出 1dB 压缩点，记录注入功率值， 根据 1dB 压缩点注入功率值和接收机灵敏度，计 算出接收机动态范围。 2.4 频率稳定度测试
动态范围表示接收机工作时所允许的输入信 号强度变化的范围，接收机应具有大的动态范围， 以保证信号不论强弱都能正常接收。
频率稳定度直接影响到雷达系统在强杂波中 对运动目标的检测和识别能力，主要是短期频率 稳定度，一般是 mS 量级。
《民用机场多普勒天气雷达系统技术规范》针 对以上参数提出了相应的指标，如表 1 所示 [3]。
由于频率源的短期稳定度有时域和频域两种 表征方法，所以它的测量也分为时域测量和频域 测量。波形散开度测量法是典型的时域测量法， 而相位噪声法则是典型的频域测量法。短期稳定 度通常用相位噪声来表征，相位噪声是衡量频率 源信号纯度的主要依据，故本文从频域测量的角 度展开频率稳定度测试方法的论述 [5]。测试方法 如图 6 所示 ：
图 2 灵敏度测试框图
首先，按图 2 连接测试设备，将信号发生器
和被测雷达接收机调谐到标准的试验频率上 ；
其次，把雷达接收机“增益旋钮”置于适当
位置（一般在最大增益位置），使指示器上得到规
定的噪声指示值 A1（功率值）； 然后，将信号发生器接到雷达接收机输入端，
微调手频控，使指示器指示最大 ；
接着，调节信号发生器的输出或调整衰减器
工作 10min 后测一次灵敏度，作好记录，接
收机工作 1h 后再测灵敏度，二者之差应满足灵敏
度稳定性要求。
间接测量法即根据所测得的接收机噪声系数
和接收机带宽来计算接收机灵敏度，其计算公式
如下 ：
Psmin=KT0BRIF0
（1）
式中 ：Psmin 为接收机灵敏度（W）；k 为玻耳 兹曼常数，k=1.38×10-23J/K ；T0 为标准噪声温度，
（2）
式 中 ：Psmin[dBm] 为 接 收 机 灵 敏 度（dBm）；BRI
为接收机的通频带（MHZ）；NF 为接收机噪声系
数（dB）。
需要说明的是 ：在间接测量法中，需要对接
收机噪声系数和带宽进行测量。
彭笑非 张怀才 杨雨航：民用机场多普勒天气雷达接收机测试技术探讨
2.2 噪声系数测试 噪声系数的测量方法一般可分为宽带法和窄
0 引言
天气雷达是机场气象观测重要技术手段之一， 在探测云、雨、降水、监测强对流天气以及突发性、 灾害性天气的监测、预报和警报中发挥着极为重 要的作用。多普勒天气雷达作为新一代天气雷达 在民航气象业务探测中得到更多的应用 , 它不仅 提供降水分布和定量估测，而且可以测出机场附 近及航线上的雷暴、湍流与冰雹，增添了预示天 气未来变化的信息，对保障飞行安全具有重要的 意义。
图 3 中频衰减法测试框图
首先，按图 3 连接线路 ；
其次，把中频衰减器的衰减量置于零值，然
后记下不启动噪声源时接收机输出端指示为 A（1 功 率值）；
然后，启动噪声源并增加中频衰减器的衰减
量，使接收机输出端指示器的指示仍为 A1 值 ； 此时，读出中频衰减器的衰减值 Y(dB) 并把
Y(dB) 换算成 Y 系数，则接收机噪声系数为 ：
根 据 L(foffset) 的 定 义，PSSB(foffset) 为 1Hz 带 宽 的 单边带功率，而实际上频谱分析仪的噪声带宽不
等于 1Hz，一般大于 1Hz。这样，测得的 PSSB(foffset) 将大于实际值，这是需要修正的第一项，修正值
为
S1=-101gBn/B1Hz
（5）
式中 ：Bn 为频谱分析仪的噪声带宽 ；B1Hz 为
衡量多普勒天气雷达接收机性能优劣的主要 性能参数包括灵敏度、噪声系数、动态范围、频 率稳定度等。
接收机灵敏度表示接收机接收微弱信号的能 力，灵敏度越高，能接收到的信号越弱，雷达系 统的作用距离越远。接收机的灵敏度常用最小可 检查信号功率表示。
噪声系数是表征电路噪声特性的一个重要参 量。雷达接收机噪声系数是衡量雷达接收机性能 的重要指标之一，它表征接收机内部噪声的大小 及接收机检测微弱信号的能力，可以确定接收机 线性部分的极限灵敏度。
除了需要对带宽进行修订外，另一项需要修
订的是由于测量随机噪声的存在而产生的误差。
大多数频谱分析仪属于扫频式频谱分析仪，在扫
频式频谱分析仪中普遍采用对数中频放大器和均
值检波器。由于对数放大器对噪声信号中大信号
的放大作用要小于其余的噪声信号，从而使噪声
功率电平的测量值偏低。此外，以正弦有效值校
准的均值检波器，在测量噪声时，其测量值也低
民航科技 Civil Aviation Science & Technology
民用机场多普勒天气雷达接收机测试技术探讨
Research on Test Technology of Doppler Weather Radar Receiver of Civil Airport
彭笑非 张怀才 杨雨航
（民航第二研究所，成都 610041）
的衰减量，使接收机的输出指示值为 A2（功率值）， 且 A2/A1=2 ；
此时，加到接收机输入端的信号功率或电压
即为雷达接收机的灵敏度 ；
在用直接法测量接收机灵敏度时，需要注意
以下两点 ：
实际测试时，指示器监视的是检波电压或检
波电流，若检波器工作在线性区则 I2/I1=1.45，若 检波器工作在平方律检波区时则 I2/I1=2，即对应 A2/A1=2，可重复测量几次，取其平均值，作为接 收机灵敏度 ；
1Hz 噪声带宽。
频谱分析仪的噪声带宽 Bn 与频谱分析仪的分
辨力带宽 B3dB 相关，可根据下式求解 ：
Bn ≈ k×B3dB
（6）
式 中 ：k 为 带 宽 系 数，k 大 于 1， 其 值 取 决
Байду номын сангаас
于一起的型号和厂家，例如 HP 的频谱分析仪，
k=1.2 ；B3dB 为频谱分析仪的分辨力带宽（即 3dB 带宽）。
图 4 自动仪器测量法测试框图
方法步骤较为简单，按上述方法连接噪声系
图 6 频率稳定度测试框图
首先，将被测频率源的信号输出直接加到频 谱分析仪测量端，并通过测量得到被测频率源的 载波功率 Pc 和偏离载频 foffset 处的边带噪声功率
彭笑非 张怀才 杨雨航：民用机场多普勒天气雷达接收机测试技术探讨
带宽内信号的功率谱密度 PSSB，之后按下式来计
算偏移载波 foffset 频偏的信号相位噪声 ：
L(foffset)=PSSB(foffset)-Pc
（8）
3 结束语
本文介绍了多普勒天气雷达接收机的基本原 理，同时结合笔者实际工作经验，就其重要性能 参数的测试技术进行了较为深入的探讨，为多普 勒天气雷达的运行及其状态评估提供了一定的依 据。笔者正在以本文工作为基础，继续研究和完 善现有测试技术，搭建多普勒天气雷达移动测试 平台。
T0=290K ；BRI 为接收机系统噪声带宽，一般认为