浅谈雷达调试方法

浅谈雷达调试方法

张涛

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摘要：雷达是一种利用电磁波探测目标的电子设备。雷达由发射机、发射天线、接收机、显示器等部件组成，通过发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率（径向速度）、方位、高度等信息。雷达调试是一项系统性、综合性的工程，包括的内容十分丰富，雷达调试对于雷达系统运行具有十分重要的作用。本文就雷达调试方法进行系统分析。

关键词：雷达；调试；故障

引言：雷达的种类十分丰富，雷达能够探测远距离目标，不受天气、环境的影响，并且具有全天候、全天时的特点，具有一定的穿透力。雷达不仅是军事上不可缺少的电子装备，同时在资源勘测、环境监测及气象预报等行业都发挥着重要的作用。雷达调试是一项非常复杂的工作，它涉及到发射机、接收机、伺服系统、DAU、天线、配电机柜等所有分系统。只有满足各个系统的运行要求，才能够确保雷达运行正常，发挥其优势功能。因此，作为雷达调试人员必须具备扎实的理论基础和丰富的调试经验，才能够确保雷达调试效果。

一、概述

雷达调试是一个系统而复杂的过程，它涉及到发射机、接收机、伺服系统、DAU、天线、配电机柜等所有分系统。首先需要逐步调试雷达各分系统，配电机柜的调试主要包括供电的稳定性，接地地规范性等方面；发射机的调试主要包括电容组件、开关组件、触发组件、调制组件、速调管、脉冲形成器、可变衰减器等工作是否正常，功能是否符合要求；接收机的调试主要包括频率源、数控衰竭器、四路开关、接收机保护器等工作是否正常，功能是否符合要求；伺服系统的调试主要包括DCU、伺服驱动、俯仰电机等功能是否正常；DAU的调试主要包括主处理板、上下光端机的工作情况；天线调试部分主要是滑环的清理等。其次在各组件调试全部正常的基础上，完成对雷达系统各项指标的标定，标定除了机内雷达监控系统的8项标定外，要经过长时间连续拷机（一般72H）测试，才可以进入雷达试运阶段。

二、雷达调试的作用

雷达调试工作是雷达正常运行的重要基础，雷达调试主要包括两方面的作用，首先是当雷达出现故障时及时对雷达设备及各系统进行调试检查，从而判断出故障发生的原因，能够及时排除并进行处理。其次，雷达在正常运行时，通过调试能够及时发现雷达设备及各系统存在的安全隐患，通过调试维护来降低雷达故障发生的几率。这对于雷达运行及各行业生产都具有十分重要的现实意义。

三、雷达系统的调试方法

产品调试要按照一定的规范进行，雷达系统调试也不例外，必须要符合终端系统技术条件的要求。终端系统调试是雷达调试的基础，在正常情况下，有以下几个步骤。

（1）齐套。产品齐套（包括各部件和相应附件）是一切调试活动的前提，雷达和所有机械设备一样，是由各种零部件组合而成的。

（2）电测。终端系统的各部件齐套后可以进行带电测试，电测分为以下两个步骤：

①单板测试。检查单个插件，主要是检查一些常见问题，如虚焊、元器件坏否、分机结构问题等；②系统功能测试。通过一个平台把单个插件组合起形成一个系统，依据技术条件检查系统功能，主要检查软件的功能能否实现、计算机的处理能力是否满足要求等。

（3）环境应力试验。雷达设备有别于一般机械设备，它的运输、工作环境一般比较恶劣，所以自身要求比较严格。正常情况下，要在实验室模拟一些苛刻条件对其进行环境应力筛选。

（4）三防。实验结束后，要对符合条件的零部件进行三防（防盐雾、防潮湿、防霉菌）处理，这样可以提高环境适应能力，延长工作寿命。

（5）系统内部联试。在正常情况下，之前工作完成后，内部联试相对就会很顺畅，但有时也会出现各种故障。内部联试中最简单和有效的调试方法就是故障定位，要确定故障出现的时间和空间（可以用简单的替代法进行）。确认故障点后，进行针对性处理，最后上机验证，各项技术指标达到要求后，可进行考机，等待验收。雷达终端系统调试有两方面作用：其一，对故障件进行排查和解决；其二，即使没有故障，通过系统调试，也能够降低故障出现的概率，使雷达工作更加稳定和高效。

四、雷达调试过程中遇到的常见问题和解决措施

整个调试过程中会遇到各式各样的问题，以下简单列举一些常见问题和解决方法（常用的工具为示波器和三用表）。

（1）电源故障排除。接通终端综合分机电源，指示灯均闪烁或不亮，表示电源未接上，此时先检查电源线接触是否良好，再用万用表测电源模块的输出电压（+48V），判断分机的开关电源是否损坏。

（2）显示器无扫描线，显示方位不正确，无回波显示或显示画面一片亮。由于视频回波、触发、方位及正北信号是由显示插件送入的，因此首先检查输入信号是否正确，其次用示波器检测插件上的触发、正北、增量信号输出波形是否正确，并用示波器检测模拟回波波形是否正常，晶振的1脚有无10MHz的采样信号，之后用示波器检测综合视频信号输出是否正常，最后观察各跳线是否维持原状。

（3）送电或复位时计算机无法启动，无声响，软件不工作，键盘鼠标干预无反应。解决方法：检查各器件的接触情况和电路的正确性（管脚接触、印制线通断及器件是否损坏），必要时更换该插件上的计算机模块。

（4）通信指示灯不亮。解决方法：判别是通信接口插件故障还是计算机插件故障，若计算机插件正常，则为通信接口插件故障，执行程序，更换通信接口芯片，检测二极管波形，检查相关电路的正确性（管脚接触、印制线通断及器件是否损坏）。

（5）无扫描线。解决方法：检测产生触发信号的管脚，为高电平表示芯片正常，反之表示芯片已损坏，同时检测时钟信号输出和触发信号输出是否正常。

（6）显示界面不能正常接收来自UNISTARII雷达定位系统天线所在位置的经纬度、高度、时间等信息。可以通过插件板上的指示灯和各种按钮直观地检查接收机的工作状态。①检查电源指示灯，电源接通后，该指示灯恒亮。若不亮，说明接收机的供电和控制有问题。参照终端综合分机接线表和定位系统插件电路图，检查电源接线和相应的电缆，再检查GPS控制口接线是否正确。②检查秒脉冲指示灯。开机后，接收机自检完毕，开始通过秒脉冲接口输出秒脉冲信号，此时秒脉冲指示灯会不均匀闪烁，脉冲精度不稳定。一旦定位成功，才可以正常使用秒脉冲，此时秒脉冲指示灯每秒钟闪烁一次。当秒脉冲正常闪烁后，若终端系统仍不能正常接收到天线所在位置的经纬度、高度、时间等信息，那么检查串口电缆连接是否正常，GPS的天线连接是否正常。

结语：雷达设备在很多行业中具有无可替代的作用，雷达调试过程十分复杂，由于雷达系统组成复杂，调试工作量大，并且在调试过程中经常出现调试故障，影响后续调试工作，导致雷达无法正常运行。所以，针对雷达调试中常出现的问题，调试人员应总结经验，并创新工作方法，并根据雷达不同型号及组成严格按照相关规范，做好调试工作。在调试过程中遇到的问题可以多与技术人员沟通交流，从而提升自身的调试经验，更好的完成雷达调试工作。

参考文献：

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[4]袁艳良.机载气象雷达的原理及常见故障分析[J].科技创新导报.2017（30）