浅析雷达发射机调制器故障诊断与排除

徐家迅（云南省昆明市安宁市95540部队，云南 昆明，650301）

浅析雷达发射机调制器故障诊断与排除

徐家迅
（云南省昆明市安宁市95540部队，云南 昆明，650301）

雷达发射机调制器的性能直接影响雷达整机技术指标，为了实现调制器工作的可靠性，研究雷达发射机调制器故障诊断与排除方法就显得格外重要。本文首先分析脉冲调制器工作原理，在此基础上提出雷达发射机调制器故障诊断方法，最后给出了脉冲调制器工作故障的具体表现以及故障排除实例。

雷达发射机；调制器；故障诊断；故障排除

雷达发射机能够产生一个载频受到调制的、功率较大的信号，经馈线至天线向空间辐射出去便形成雷达的探测信号，并借助电磁波的反射特性来探测目标的存在和确定其空间坐标以及运动参量、群目标的目标个数等。雷达发射机的调制器用于产生控制高频振荡过程的调制脉冲，其性能直接影响雷达整机的战术、技术指标［1］。因此，研究雷达发射机调制器的故障诊断与故障排除具有重要的意义。

1 脉冲调制器工作原理

典型脉冲调制器主要由充电电源模块、能量储存模块、开关部件和脉冲形成模块组成，主要包括刚性调制器与线性调制器两类。前者的技术特点是调制脉冲波形良好、工作灵活性好、工作稳定、适用于功率小场合；后者的技术特点是效率高、电压低、线路更为简单。

以阴极脉冲调制器为例，其工作原理为：从预调器获得一定宽度、一定重复频率又有足够高幅度的矩形激励脉冲，加在调制管的控制栅极上面。当此脉冲未来时，调制管被绝对值很大的负偏压所截止，储能电容由高压电源充电电阻和充电通路电阻逐渐充电允许最大值，而负载上的电压近似为零。当矩形激励脉冲加到调制管的控制栅极后，调制管的栅极电压就上升到一定阈值，调制管导通，其阻抗变得很小，于是储能电容经过调制管和负载放电，在负载上产生足够高的工作电压。当激励脉冲结束后，调制管又被负偏压所截止，负载上的电压也就重新恢复到近似于零，而储能电容则再次由高压电源充电。如此循环运行，从而获得调制脉冲序列。

2 雷达发射机调制器故障诊断方法

2.1 调制器故障测量

在雷达发射机调制器的维修中故障诊断是很重要的一环，而故障诊断的成效依赖于故障诊断测量的准确性。由各个设备收集的诊断数据包括：设计参数和操作技术条件、由监测过程提供的测量值、维修参数、自动测试系统提供的测量值、设定值和调整值、关于各种故障和性能退化的观测和测量。影响这些测量质量的主要因素包括：测量误差，灵敏度不足，不适当的频带宽度调整；影响数据质量的设备易变性。

将故障设备进行连续检测以确定某项故障或性能退化。故障诊断采用上述测量和基于损坏过程的预定模型，这些模型的基本理论是假设不同损坏状态之间的变化服从马尔柯夫定律或泊松分布［2］。

2.2 调制器故障诊断

1）故障分析

当送修方反映的故障现象确实时，将重现这些故障现象。防止由于所反映的故障现象不准确，给故障分析带来不利影响。另外，当故障现象具有重现性时，说明该故障比较稳定，与故障现象时隐时现的故障相比，此类故障较易分析和排除。

2）故障隔离

故障隔离是对故障装备进行故障检查、判断、定位，是一个不断分析故障原因、压缩故障范围并最终确定故障部位的过程。在调制器修理中，故障隔离是一步步深入的，每一次都将故障范围进一步压缩，进行故障隔离时主要应做好分析故障原因、压缩故障范围、确定故障部位等工作。

3）检测与调试

装备修理和排除故障后，要通电检查装备的各项功能是否正常。在确保各项功能正常的情况下，要对修理后的装备进行性能检测。

3 雷达发射机调制器故障排除实例

根据雷达发射机调制器的故障情况和结构、工艺特点，正确选定修理工艺和排除故障方法，并注意所修理的元器件与装备其他部分的联系，防止修理后引起新的故障。故障排除一般包括：更换元器件、元器件的修理、电路调整、开短路故障的修理［3］。

在实践中，雷达发射机调制器故障一般表现为以下几种情况：

1）电源故障

调制器在工作过程中，氢闸流管可能发生“悬火”、负载起弧、撬棒着火等情况，造成雷达发射机电源短路；回路过大电流可能损坏稳压器，造成电源电路输出电压值比额定电压高，对于这一故障可以更换稳压器予以排除。

2）脉冲形成电路故障

脉冲形成电路故障的主要表现是无法产生脉冲信号。造成该故障的原因可能是MOS管等元器件损坏，因此可以更换损坏的元器件以排除该类故障。

3）负载不匹配故障

调制器的负载在工作过程中会出现不正常的现象，例如打火、振荡型跳变等，造成负载失配，这不仅会影响调制器的输出功率和波形，还会在人工线上发生过压现象。因此，需要匹配负载。

4）阴极调制器故障

阴极调制器工作无电压和定时触发无信号会导致偏压显示器正常工作，但输出功率较小。速调管阴极短路或管子失效；调制器的调制管电流过大导致其击穿或漏电等故障。因此，要根据欠压的故障现象对其进行分析和排除。

4 结束语

雷达发射机是雷达整机中的核心部件，对于雷达技术指标高低起着决定作用。在雷达发射机中，脉冲调制器构造较复杂、其元器件容易出现故障，因此研究雷达发射机调制器故障诊断与排除方法具有重大的实践意义。本文首先分析脉冲调制器工作原理，在此基础上提出雷达发射机调制器故障诊断方法，并给出了脉冲调制器工作故障的具体表现以及故障排除实例，研究结果对于雷达发射机调制器维护实践工作具有参考价值与借鉴意义。

（References）

［1］窦好刚，廖源，赵培聪.高功率IGBT组件在雷达发射机中的应用［J］.现代雷达，2008（2）：85-87.

［2］胡东明，郭在华，程元慧，等.CINRAD/SA雷达发射机调制器故障的分析处理［J］.成都信息工程学院学报，2010（2）∶138-141.