关于雷神二次雷达方位数据产生单元不定期告警的问题分析

郭怡莹

摘 要：本文阐述了大和章雷神二次雷达方位数据产生单元不定期告警问题的分析排查过程，从中总结了一些维护经验及故障排查的思路方法，以求抛砖引玉，为同行的设备维护工作提供一定的经验借鉴。

关键词：雷神二次雷达;方位产生单元;故障分析

雷神公司的二次雷达由于其性能稳定、维护方便的优点，广泛使用于民航系统[1]，广州大和章雷达站目前使用的是型号为CONDOR MK 2D型雷神单脉冲二次监视雷达。大和章二次雷达自2004年开始运行，至今已经运行逾17年，随着设备的老化，近年来，大和章雷神二次雷达出现了多次雷达方位数据产生单元告警。

1 问题现象

大和章雷神二次雷达方位数据产生单元（Azimuth Data Generator Unit，ADGU）不定期告警具体表现为：

（1）两块ADG板上的THIS CH FAULTY告警灯快速闪烁;

（2）本地CMS监控上显示ADG Channel 1 Failed、ADG Channel 1 Serviceable;ADG Channel 2 Failed、ADG Channel 2 Serviceable交替出现;CMS上Turning gear模块出现正常、降级、故障三种状态的来回切换。在此情况下，二次雷达双通道信号输出正常，不影响用户使用雷达信号。

前期，雷达出现该告警，通过申请临时停机对ADG的电位器进行调整，发现只有ADG1能够调整至无告警状态，而ADG2则无法恢复。

2 分析过程

2.1方位数据产生单元工作原理

雷神雷达天线的方位角测量装置主要是由安装于天线旋转铰链处的旋转变压器、旋转变压放大器（PCRA）及方位参考脉冲产生器（ARPG）和ADGU一起构成。ADGU包含两个信號处理模块（以下简称ADG模块），两个ADG模块的信号交叉互连，构成主备配置关系。

ADGU的主要作用是：ADGU的作用是解算方位角，将天线的角运动转换为 65，536 方位计数脉冲（ACP），同时，提供旋转变压器10KHz正弦载波信号，作为旋转变压器的励磁信号。ADGU功能的实现，具体是通过接收来自旋转变压器定子绕组输出并经过PCRA放大的正余弦信号，ARPG的方位参考脉冲，解析出天线的方位角位移，并将位移信息转换为ACP，与方位参考脉冲（ARP）一起，输出给雷达目标录取器用于目标定位。

2.2测试过程

通过查阅设备手册，用示波器观察ADG板的TP2（SINE）、TP3（COSINE）、TP4（参考信号）。如图1所示，SINE信号（黄色）在天线转动时，波形会一直抖动，与驻波相似;参考信号（绿色）为稳定的正弦波，此处示波器以参考信号作为触发。

通过CMS（Control and monitor system）上发出天线停转的命令后，随着天线减速，SINE波形抖动慢慢减弱，最终停在一个位置。当天线停止时，SINE信号幅值可正可负或者接近0，取决于天线停止时的随机位置。在调相位时，可以在天线开启的情况，以波节位置作基准进行调相。

接着对ADG板进行测试，通过对板件进行测试，并配合示波器进行观察，将ADG调整为无告警状态，完成调相后SINE/COSINE（黄线）和参考信号（绿线）相位如下图：

当调整相位无法解决告警时，技术人员对旋转变压器下行信号的质量进行排查，发现SINE信号干扰很大，对传输路径上各测试点的信号进行检测，最终将故障点定位在天线基座旋转变压器的下行线缆部分，进一步定位SINE信号针脚后，进行了针脚的重接和加固，可以观察到下行信号的质量有明显的改善，告警也随之消失，但因线缆、接头存在老化的现象，或者仪表本身引入的干扰，仍可观察到一定的噪声。

3 问题总结

ADG板若检测到SINE/COSINE信号与参考信号相位存在偏差，则出现告警。当线缆接触不良，则会影响旋转变压器下行的SINE信号的质量，可能影响相位检测，因此无论如何调整，都无法消除ADG板告警。

理论上，ADG板完成相位调整后，SINE与参考信号的相位差不会有太大改变，若再有ADG板的突发告警，在有示波器在场的情况下，不应马上调整电位器阻值，应该用示波器在TP2与TP3测试下行SINE的信号质量是否正常。若信号不正常，则应考虑紧固线缆，但基座房处线缆接头比较松动，在进行操作前，应充分考虑线缆接头可能突然脱落导致雷达无信号输出的风险。

4 结束语

通过对此次问题的排查，对ADG的工作原理进行分析，并提出排查该问题的方法和经验，文中不妥之处，望批评指正。

参考文献：

[1]赵留生. 雷神二次雷达维护维修实例[J]. 空中交通管理， 2010（12）：39-40.

[2]顾文辉.航管雷神一二次雷达系统方位调整浅析[J]. 中文科技期刊数据库（全文版）工程技术， 2017（03）：297-298.