新一代雷达天馈系统波导漏气分析及检查

周宝才，刘滨成，冀昭元

（1.黑龙江省大气探测技术保障中心，黑龙江 哈尔滨150030；2.黑龙江省气象台，黑龙江 哈尔滨 150030；3.牡丹江市气象局，黑龙江 牡丹江157000）

新一代雷达天馈系统波导漏气分析及检查

周宝才1，刘滨成2，冀昭元3

（1.黑龙江省大气探测技术保障中心，黑龙江 哈尔滨150030；2.黑龙江省气象台，黑龙江 哈尔滨 150030；3.牡丹江市气象局，黑龙江 牡丹江157000）

波导系统是高频能量传输的微波器件，必须满足一定压力和干燥条件。漏气会导致波导内部的压力不够、湿度增大，严重时甚至会出现波导打火现象，对微波器件造成损害，影响高频能量的传输。本文就巡检中发现的一起新一代天气雷达天馈系统波导漏气故障现象测试、分析、处理过程进行了详细论述，对雷达站机务员的维修和维护有一定的借鉴参考作用。

天馈系统；方位铰链；定向耦合器；密封窗

1 引言

在一次全省新一代雷达巡检中，发现并处理了一起天馈系统波导漏气故障。该故障比较典型，下面将此次故障分析检查及处理过程介绍一下，供大家讨论。

2 故障现象

雷达主机房内的空气干燥机一旦开启就不停的工作，反复不断地向波导内充气，空气干燥机面板指示压力上不去。

3 故障的分析与检查

此故障为典型的波导部分漏气现象。

3.1 方位铰链

首先，我们检查了漏气几率比较高的铰链部分。关掉高压，到天线罩内打开天线转台，先检查方位铰链。初步检查采用的方法比较简单，就是“听、看、触感”。“听”，就是开启空气干燥机，让其工作一段时间，然后关闭，由于冷却风机的声音也比较大，所以把冷却风机也关闭。这时候听到天线转台内有明显的漏气的声音，由此可判断转台内有漏气的部分。再由声音来的方向上判断漏气点在方位铰链附近。反复操作几次，初步确定了漏气点范围之后，就用“看”。我们裁了一个细长的小纸条，手执一端，用另一端在铰链周围缓慢搜索，当我们把小纸条移动到方位铰链的旋转连动部分时，可以明显看到纸条受力向外飘，反复实验几次，现象重复出现。接下来采用“触感”，用手沿着铰链的旋转连动部分轻轻靠近，可以感觉到有气“吹”出来，而且漏气范围比较大。经过“听、看、触感”的检查，确定方位铰链漏气。

在更换过程中，发现与铰链连接的上、下支架都有点偏，不够水平，铰链的上、下卡槽无法入位。这样的偏差有可能导致铰链受力不均匀，产生扭曲变形，造成漏气。我们在上、下支架上加垫了厚度不等的垫片，经过调整后，铰链的上、下卡槽均入位，使其能够受力均匀。

3.2 定向耦合器

更换完成后，开启空气干燥机进行充气测试，发现半小时左右就重新启动，干燥机面板指示输出压力下降比较快，说明仍有漏气的点。对更换的铰链部分又重新进行了检查，并将铰链与波导连接的螺钉重新紧了一遍后，反复开启空气干燥机进行充气测试，仍然出现上述现象。这时候，开始检查是否有其他漏气点，由于没有备用的波导密封窗，所以将主机柜中TR管处的波导密封窗拆下使用。首先，将充气波导向下输入机柜的一端断开并用密封窗封住（见图1），开启空气干燥机使其向天线方向充气，观察干燥机工作情况。

图1 直波导示意图

当充气达到指定压力后干燥机自动停止，面板指示的输出压力半小时内几乎没有下降，再将充气波导及TR管处恢复，开启空气干燥机进行测试，漏气现象又重复出现，由此判断天线方向的波导包括更换过的方位铰链无漏气点，漏气点应该在机柜内。我们将与速调管连接的软波导处的密封窗拆下使用，又将四端环流器到谐波滤波器的U型连接波导底部的弯波导断开并封住（见图2），反复开启空气干燥机进行充气测试，漏气现象依然存在。

图2 U型波导示意图

由此判断从密封窗封闭端到充气波导这段有漏气点，而这一部分中存在着两个密闭组件——四端环流器和定向耦合器，其中定向耦合器属于漏气几率比较高的密闭组件。按当前检查测试结果来看，漏气点应该就在四端环流器或定向耦合器上。将耦合器拆下，并封住四端环流器这端的出口，开启空气干燥机进行充气测试。当充气达到指定压力后干燥机自动停止，关闭干燥机，5 h后，观察面板指示，发现输出压力下降很少。由此初步断定为定向耦合器漏气，为进一步确定此结论，我们将充气波导拆下，并封住一端，另一端接上定向耦合器。又将四端环流器匹配负载处的一个波导密封窗拆下，封住定向耦合器（见图3）。

图3 定向耦合器及波导示意图

然后找一个盛满清水的水盆，将耦合器放入水中，开启空气干燥机进行充气，发现耦合器的主臂与副臂的连接处漏气，而且漏气范围比较大（见图4虚线部分），决定更换。

图4 定向耦合示意图

4 小结

波导系统是高频能量传输的微波器件，必须满足一定压力和干燥条件，其密闭性一定要达到要求。漏气会导致波导内部的压力不够、湿度增大，严重时甚至会出现波导打火现象，对微波器件造成损害，影响高频能量的传输。所以对波导及空气干燥机的日常巡查维护是非常必要的，应加以重视。

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1002-252X(2010)03-0032-01

2010-6-6

周宝才（1978-），男，黑龙江省七台河市人，成都气象学院，本科生，工程师.