机载气象雷达故障信息(2)

才能准确的看到前面的降水区。

B.高度的变化，如果机组看到前面有降水区，随着飞机高度的爬升，爬升到降水区以上6000FT，下面的降水区就不会被雷达天线探测到(由于天线的方向性图是一个窄窄的波束，而天线扫面的俯仰角度也是有限的）；再者如果是新型PWS功能雷达的AUTO方式，雷达对地于6000FT的降水不予理会。

2.新型PWS雷达的雷达天线驱动组件故障率较高原因为 此雷达是多路扫描功能，可以进行两个角度扫略的过程，这样造成了雷达天线驱动组件的过度疲劳作业，导致其故障率较高也是自然的。为了解决这个问题，厂家也因此计划改装现有的雷达天线驱动组件，来适应时代。

3.雷达天线和雷达波导管可靠性较高，故障率较低，排故时尽量不要去怀疑其有故障。波导管内部的水分没有查明会影响雷达波的传输、雷达天线或波导管接口处有焦黄色的现象，被厂家检查确定为机组抽烟所致。雷达波导管连接处的透明薄膜为防止运输时外物进入的装置，没有实际意义，安装时拆下或安装薄膜都对雷达工作没有影响。雷达天线和雷达驱动组件的连接处的螺栓要拧紧并且安装片不能装反，否则都会造成雷达天线的安装不牢固，工作时发生轻微抖动，对雷达波的处理上会有畸变。

4.雷达罩雷击或者意外损伤对雷达的影响为：会产生俗名叫“鹰眼”的现象，就是雷达一打开就会有个阴影存在。

5.雷达收发机安装底座冷却风扇,带PWS功能的因为需要在雷达没有打开的情况下自动打开PWS功能，所以其冷却风扇只要雷达跳开关闭合，飞机通电，风扇就一直转，故风扇坏的可能性就比较大。风扇没有什么可靠的检查方法，风扇电阻的测量，风扇本体发热的程度，风扇输出风力的大小皆没有有效测量方法。

6.现代雷达的辐射是相当低的，功率只有100-200W，辐射强度在雷达罩附近为2MW/cm2，10MW/cm2的辐射强度才会对人体造成伤害（医学上的理解），雷达的辐射大小还不如家里的微波炉辐射功率大。

7.NG飞机的雷达故障率较高和厂家的雷达系统好像没有直接关系，因为同样厂家的雷达装载其他飞机上工作的可靠性就比较高。

8.一些雷达测试需要先打开雷达然后再按 TEST，不然则没有语音测试信息，是为了在起飞时刻，机组测试雷达的时候，没有意外的语音干扰。

9.雷达的一些故障代码已经由了手册可以查询。

10.雷达天线驱动组件俯仰倾斜扫略关节部分尽量不用动，以免造成意外损伤。

11.雷达通电时刻，雷达天线的初始位置为5度，所有的角度的基准都是水平面。

12.雷达控制面板上地面杂波抑制电门的作用是为了使机组验证雷达工作情况的一个方便手段（类似于通讯里的静噪测试），正常使用雷达的时候，如果机组看不到任何气象信息，怀疑是雷达工作不正常，可以使地面杂波功能失效，这样可以有地面杂波的反射信号显示在

ND上，这样机组可以了解到雷达正在很好的工作。

注册程式 2010-01-14 22:33

2.新型PWS雷达的雷达天线驱动组件故障率较高原因为 此雷达是多路扫描功能，可以进行两个角度扫略的过程，这样造成了雷达天线驱动组件的过度疲劳作业，导致其故障率较高也是自然的。为了解决这个问题，厂家也因此计划改装现有的雷达天线驱动组件，来适应时代。

指的是多扫描雷达，貌视不是疲劳作业，是设计上的一些缺陷，非多扫描雷达是没有如此之高的故障率的

且相关的改装工作也在进行之中。 小丛

2010-01-14 22:40

是的，有很多相应的改装项目。 另外，关于疲劳的解释：某次雷达排故，更换雷达驱动组件后发现其扫掠摇臂上的线路损坏，经厂家反馈此线路更换率比较高。

注册程式 2010-01-15 13:11

5.雷达收发机安装底座冷却风扇,带PWS功能的因为需要在雷达没有打开的情况下自动打开PWS功能，所以其冷却风扇只要雷达跳开关闭合，飞机通电，风扇就一直转，故风扇坏的可能性就比较大。风扇没有什么可靠的检查方法，风扇电阻的测量，风扇本体发热的程度，风扇输出风力的大小皆没有有效测量方法。

风扇转速奇高，噪声奇大

但是自身的可靠性应该还算可以，如果有问题，基本都是因为积尘和絮状污物堆积所致 所以，定期清理散热风扇是较为有效的措施

这里应该讨论的是Collins雷达，我司飞行员意见很多，我感觉波音与空客这种雷达的区别在于控制面板不同，空客的控制面板标注清楚，而波音的面板太复杂，是不是易导致飞行员操作偏差。如增益的“CAL”位，波音的要求是放在12点钟，但由于没有明显标注，经常被挑在偏一点的位置而机组往往不注意

]浅析机载气象雷达天线组的修理及维护

作者：陆魁星 南航股份新疆分公司乌鲁木齐维修基地

一．机载气象雷达天线组的基本功用

B-737，B757飞机天线组是机载气象雷达的主要组件之一。气象雷达天线是一种方向性很强的X波段微波天线。气象雷达发射机与接收机通过收发转换开关通过天线实现雷达信号的辐射与回波信号的接收。在发射脉冲持续期内，气象雷达天线将发射机所产生的射频脉冲信号会聚成能量高度集中的雷达波束辐射到空中，在脉冲间隙期内（接收期内），目标所形成的反射回波由天线接收，输送给雷达接收机。

机载气象雷达天线的一个显著特点，是它需要进行复杂的运动。为了探测飞机前方（±900）广阔的扇形区域中的气象目标或观测飞机前方广阔的扇形区域中的气象目标或观测飞机前下方的地形，天线在辐射和接收雷达信号的同时，进行着往返的方位扫掠运动。与此同时，天线还必须根据飞机俯仰姿态和倾斜姿态的实时变化，自动地进行相对于飞机机身平面的俯仰修正运动，以保持天线扫掠平面的稳定。此外，还可在进行一定范围内对天线进行俯仰调节。为了实现雷达系统对天线运动及姿态的控制，天线组中除了用以辐射和雷达信号的天线（辐射器）本身外，还包括各种用以驱动天线运动的电机、放大器及控制器件，因而使天线组变得甚为复杂。 机载气象雷达天线组的简图如图1-1。 二．机载气象雷达天线组在修理工作中的故障现象及排除方法

机载气象雷达天线组在维修工作中主要的故障现象是转动不平稳、响声大；天线俯仰有误差。下面举几个有代表性的故障例子来分析一下。

例1：机组报告为“天线不稳定、且伴有异响”。在修理中发现天线驱动组件与平板天线之间的波导接口处无防潮膜，而且各波导接口处都有电击的痕迹，波导内部严重烧蚀，方位、俯仰旋转关节处有较大机械磨擦声。造成该部件故障的直接原因最大可能性是无防潮膜所致。经清洁方位、俯仰机构齿轮箱并重新加润滑油脂、清洁波导管，在天线驱动组件与平板天线之间的波导接口处安装防潮膜。经按工艺重新调节、校准后工作正常。 例2：机组报告为“WXR俯仰角度有误差，不能稳定”。在修理中发现天线驱动组件俯仰旋转机构齿轮箱有较大机械磨擦声，俯仰机构回位发条弹性较少。经清洁俯仰机构齿轮箱并重新加油脂；重新调节俯仰机构回位发条。经按工艺重新调节校准后工作正常。 例3：机组报告为“气象雷达俯仰角度有误差”。在修理中发现天线驱动组件俯仰零位监测器A5在天线处于电零度时有机械误差。按工艺重新进行调节后工作正常。 三．机载气象雷达天线组在维护工作中应注意的事项

由于机载气象雷达天线组是由机械部件和电子部件组成的。从该部件几年来的修理情况分析。该部件机械部分故障是主要原因，电子部分故障较少。由以上所举的三个故障例子来分析。我们在今后的维护工作中应加强维修和注意以下几点。

1.在对该部件进行修理时，要严格按工艺标准进行施工，尤其是对机械部分安装调节、加润滑油脂等。此工作如做不到位，将使天线组发生机械故障的周期缩短。如方位、俯仰旋转部分机械负载加重。易造成方位、俯仰电机及相关电子部件提前损坏。

2.在搬运及安装到飞机的工作过程中要严格按相关规定执行。维护人员在做搬运及安装到飞机上的工作时，维护人员应不要用力去抓如方位电机B1、俯仰电机B2；方位增量监测器A6、俯仰增量监测器A5等。尤其是不能用手去抓方位零位监测器A7、俯仰零位监测器A5。因这两个零位（A7、A6）监测器是用卡子固定的。这两个监测器其实就是同步器。一旦它的位置移动。将造成方位、俯仰零位的基准零位变化。将使天线出现方位、俯仰误差。

3．在安装平扳天线到天线基座上时，一定要检查平扳天线与天线基座之间的波导接口处一定要有防潮膜，并且该防潮膜必须完好，安装正确。因该防潮膜不好，易造成潮气进入天线基座。天线基座波导管内部一旦受潮，在高频电磁波通过天线基座经平板天线辐射时，它将在波导管内产生较大驻波，消耗功率，并产生电火花。其结果是发射功率减少，降低接收灵敏度，使探测目标距离近。另使天线基座波导内部严重烧蚀，方位、俯仰旋转关节机械损坏。

［进一步的维护］为了保证维修质量，提高部件修理后的工作时间，在完成了该收发机单独的维护维修工作之后，还应该将它放在整个气象雷达系统中有机地结合加以考虑。WXR－701X气象雷达系统主要由控制显示器、WRT－701X收发机、雷达天线组成。根据雷达系统的特点，收发机与天线出故障的频率相对较高，而且有时是互相影响。特别是在收发机与天线连接的波导口处、天线驱动基座与平板天线的法兰盘波导口连接处，由于长时间的发射，高频电磁波极容易吸附尘粒、水蒸气等杂质通过这些地方进入波导内部，引起打火现象，使吸附物碳化，污染波导口，严重的甚至粘结、硬化，从而影响高频电磁波向外辐射及目标探测射频波的接收，容易造成整机工作性能下降，严重时甚至出现一些收发故障。因此，在维护维修工作中，应该将与该收发机配套使用的雷达天线一并检查。

［总结］在排除该故障的过程中，实施的在线测量相对较少。基本上都是根据故障现象仔细而又深入地分析其电路原理，确定故障范围。然后再于所确定的范围内进行在线测量，较快地查出故障元件。这样，既提高了工作效率，同时又能大大减少在线测量中高频信号受干扰的机会，在一定程度上避免了取样测量技术参数的失真。这对于测量雷达这类高频设备显得尤其必要和重要。另外，在修理工作结束之后，整机一定要连续工作至少三个小时，以考察其所换元件的性能。同时也使新元件在具体的电路环境中得到适当的老化，性能更稳定. WRT－701X气象雷达收发机应用了现代数字电路、CPU微处理器及BITE机内自检等新技术。目前，在气象雷达家族中，它功能更完善、工作性能更稳定、维护检修更容易。同时，该设备的应用也相对成熟，广泛装载在现代飞机上（尤以波音、空客系列飞机装载较多）。因此，相关人员在维护检修中，重点学习、把握和研究WRT－701X系列雷达显得尤为必要。对此，特选取笔者在维修中所遇到的一个较为典型的故障予以探讨。

［送修故障］某公司送修的WRT－701X气象雷达收发机（CPN：622－5132－106），机组反映“探测距离短，回波较弱，探测不到较远距离的目标”。 ［检查］接到该收发机部件之后，目视检查其外部有无损坏、摔裂现象。结果发现该部件后面的微波器有严重的污染物，一些污染物甚至已硬化。按CMM手册要求，将其与ATE7000气象雷达自动测试系统相联接并通电测试。在CRT显示终端上的STD—7000功能控

制菜单里从5—320nmi距离内分别选择测试，结果发现收发机的发射频率与功率都正常。但在200nmi距离之后，回波明显偏弱，探测不到目标。

［分析与测量］检查完毕之后分析，可以确定初步的排故方向。由于微波器件污物的存在，可能严重影响了电磁波的发射，从而影响了收发机整机的工作性能，出现上述故障。按CMM手册的清洁章节要求进行清洁。清洁完毕，烘烤一段时间之后，再联结通电测试，故障依旧，需要进一步进行电路分析与检查。

由于该收发机部件工作之时发射频率、发射功率都正常，并且RDX—7708的目标回波显示电平也正常，故可以确定其故障大致应该出在部件内部的射频信号接收电路部分。 分析其接收电路部分，探测到的目标返回射频波，经天线接收之后传送至发射／接收转换器A6，通过A6的转换，传输至混频器A7，于此与第一本振A7产生的9166．6MHz本振信号混频，差频出166．66MHz第一中频信号，经过第一中频放大器A7A2及第二中频放大器A8的连续放大之后，传送至距离滤波器A9及方位滤波器A11。最后再通过A／D电路的作用，转换为显示器所需的数字式数据。其中，在第一中放电路内有使其增益呈对数级放大的灵敏度———时间控制电路（STC），以使雷达所探测到的气象区域目标在显示器上能均匀地显示（显示的色彩浓度与深度均匀分布）。第二中放电路内有自动增益控制电路（AGC），以放大从较远目标返回的弱信号，同时也抑制从较近目标返回的强信号。分析其故障特点，由于只是距离的远近引起的，可以初步排除“收／发转换器A6、混频器A7、三个本振电路、距离滤波器A9及方位滤波器A11（因为这些电路的工作性能与距离的选择无关）。而在显示器上显示的目标区域色彩浓度与深度也均匀，故也可排除STC电路。排查的重点集中在AGC电路。

用频谱分析仪及其他相关设备在线测量第一中放及第二中放电路相关测试点，结果发现故障。此时，再测量AGC直流电压，结果已严重超出正常的偏差范围。

进一步考察AGC电路：取样的视频检波信号，经CPU微处理器解算，送至存储器内，然后再经D／A电路转换为模拟直流电压，并在运算放大器内比较放大之后成为AGC控制电压，以控制第二中放电路的放大增益。CPU、存储器及D／A转换器的性能相对而言，一般不容易出问题，而运算放大器由于其内部电路的PN结特性，容易在温度及外部的性能参数发生改变之时，引起运算放大严重的非线性失真及饱和失真。故怀疑的重点放在运算放大器上。据此，更换良好的运算放大器IC。重新联结通电测试，并选择200～320nmi距离，则故障消失，雷达显示器指示出相应距离的目标，探测远距离目标正常。按以上步骤重新测量其AGC电路参数，已恢复至正常的偏差范围内。再测试该部件的整机性能，工作性能合格。

气象雷达疑难故障对部件可靠性分析的启示

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