C波段新一代天氣雷達(dá)頻率源模塊級故障診斷方法及流程

安克武， 王 龍， 高 原， 賈木辛， 張春雷

(新疆氣象技術(shù)裝備保障中心，烏魯木齊 830011)

引 言

C波段新一代天氣雷達(dá)已經(jīng)在我國東北和西北地區(qū)布點(diǎn)建設(shè)使用近20年，在短期臨近預(yù)報(bào)、人影作業(yè)和相關(guān)氣象領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用，已經(jīng)成為氣象部門冰雹作業(yè)、強(qiáng)對流天氣預(yù)報(bào)、人工降水作業(yè)等不可或缺的主要觀測設(shè)備。做好雷達(dá)保障工作，快速、及時(shí)、準(zhǔn)確診斷分析并排除雷達(dá)各種故障，保證雷達(dá)運(yùn)行狀態(tài)良好顯得尤為重要。作為新一代天氣雷達(dá)核心單元組件，C波段天氣雷達(dá)頻率源是全相參天氣雷達(dá)的關(guān)鍵部件，為天氣雷達(dá)發(fā)射、接收系統(tǒng)提供高穩(wěn)定性、高純頻譜信號。若頻率源輸出波形參數(shù)發(fā)生異常，將導(dǎo)致天氣雷達(dá)發(fā)射功率大幅度下降或發(fā)射頻譜異常，以及接收系統(tǒng)射頻通道、數(shù)字中頻、激勵(lì)調(diào)制工作異常和雷達(dá)回波反射率、徑向速度、速度譜寬圖異常。在所有雷達(dá)故障中，頻率源故障出現(xiàn)的頻次多、影響大，是雷達(dá)維護(hù)的重中之重。新疆地區(qū)從2002年至2013年陸續(xù)布點(diǎn)建設(shè)12部不同批次C波段全相參天氣雷達(dá)。按照雷達(dá)生命周期“U”字形規(guī)律，從2013年開始雷達(dá)的生命周期逐漸進(jìn)入“U”字形后期上升期。從近幾年雷達(dá)出現(xiàn)故障統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看，頻率源出現(xiàn)故障概率呈現(xiàn)較高趨勢。為了快速、有效解決雷達(dá)頻率源故障，結(jié)合20年的雷達(dá)維護(hù)經(jīng)驗(yàn)和詳細(xì)案例，參考了潘新民[1-3]、楊傳鳳[4]、吳少峰[5]、張濤[6]、葉勇[7]、梁華[8-10]等的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)及其他專家在雷達(dá)綜合故障、接收機(jī)故障方面的診斷和分析方法[11-27]，總結(jié)和歸納出一套頻率源故障診斷、測試、分析方法和排障流程。本文結(jié)合頻率源典型的故障案例，特別是針對頻率源鎖相環(huán)路和VCO輸出的相位同步信號(一本振信號)故障頻發(fā)的原因進(jìn)行了分析，采用遠(yuǎn)程診斷技術(shù)、模塊組件工作特性分析技術(shù)，對頻率源關(guān)鍵點(diǎn)波形參數(shù)進(jìn)行診斷、測試、分析，通過比對分析，發(fā)現(xiàn)并排除了頻率源故障。遠(yuǎn)程接管系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)捕獲雷達(dá)狀態(tài)信息及其工作參數(shù)；遠(yuǎn)程控制本地儀表可以參數(shù)測量，獲取雷達(dá)波形參數(shù)；遠(yuǎn)程視頻語音交互系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程指導(dǎo)臺站保障人員進(jìn)行故障快速分析、診斷定位和排查。遠(yuǎn)程故障診斷方法的使用，突破了時(shí)空限制，提高了故障響應(yīng)時(shí)效和故障判斷準(zhǔn)確率。模塊級診斷方法主要使用各類儀表、結(jié)合單元組件輸入輸出的信號參數(shù)及關(guān)鍵點(diǎn)波形的測試，進(jìn)行故障診斷、分析和排除，具有快速、準(zhǔn)確、維修成本低的優(yōu)點(diǎn)。遠(yuǎn)程故障診斷方法與現(xiàn)場模塊級故障診斷方法相結(jié)合的雷達(dá)保障模式，真正縮短維修時(shí)效，提高保障效率，節(jié)約保障經(jīng)費(fèi)。

1 頻率源信號流程及關(guān)鍵測試點(diǎn)參數(shù)

頻率源是雷達(dá)接收系統(tǒng)十分重要的單元組件，不僅為整個(gè)雷達(dá)提供了所需的基準(zhǔn)信號，也為發(fā)射機(jī)和接收機(jī)提供了高穩(wěn)定性、高純頻譜信號。晶體振蕩器產(chǎn)生的100 MHz的基準(zhǔn)信號，送入頻標(biāo)綜合，經(jīng)變頻處理后，輸出信號包括射頻接收通道單元混頻器一本振、二本振信號；激勵(lì)源單元混頻器一本振、二本振信號；激勵(lì)源(DDS信號源)240 MHz時(shí)鐘信號；雷達(dá)整機(jī)時(shí)序信號16 MHz；數(shù)字中頻采樣50 MHz信號及基準(zhǔn)相參50 MHz信號。C波段天氣雷達(dá)頻率源單元信號流程如圖1所示。主要信號流程及信號關(guān)鍵測試點(diǎn)中心頻率和功率幅度值如下。

圖1 C波段天氣雷達(dá)頻率源單元信號流程圖

(1)一本振信號

晶振振蕩器輸出100 MHz(功率≥10 dBm)→頻標(biāo)綜合輸出100 MHz(功率≥10 dBm)→FD4500倍頻器輸出4500 MHz(功率≥9 dBm)→混頻器輸出4850 MHz至5030 MHz(功率≥3.5 dBm，與VCO輸出350 MHz至530 MHz進(jìn)行混頻，混頻輸入功率≥0 dBm)→諧波濾波→功分放大→輸出4路一本振4850 MHz至5030 MHz(功率≥9 dBm；一路至射頻接收通道1；二路至射頻接收通道2；三路至激勵(lì)源單元；四路至檢測單元)。

(2)二本振信號

晶振振蕩器輸出100 MHz(功率≥10 dBm)→頻標(biāo)綜合輸出4路二本振400 MHz(一路至射頻接收通道1，功率≥7 dBm；二路至射頻接收通道2；三路至激勵(lì)源單元，功率≥-2 dBm；四路至檢測單元，功率≥0 dBm)。

(3)鎖相環(huán)路信號

①鑒相組件，晶振振蕩器輸出100 MHz(功率≥10 dBm)→頻標(biāo)綜合輸出功分2路100 MHz(一路至鑒相器，功率≥10 dBm；二路至檢測分機(jī)，功率≥0 dBm)→鑒相組件輸出相位差電壓信號(線性2 V左右)。②VCO變頻綜合組件，鑒相組件輸出電壓信號(鑒相器相位差電壓2 V左右)→VCO變頻綜合輸出2路(一路至反饋頻率信號250、350 MHz鑒相器，功率≥0 dBm；一路至混頻器350至530 MHz(頻間20 MHz)，功率≥0 dBm)。晶振振蕩器輸出100 MHz(功率≥10 dBm)→頻標(biāo)綜合輸出50 MHz(功率≥12 dBm，至VCO變頻綜合)。

(4)其他信號

①頻標(biāo)綜合輸出16 MHz(功率≥12 dBm)→監(jiān)控分機(jī)時(shí)序板。②頻標(biāo)綜合輸出16 MHz(功率≥10 dBm)→激勵(lì)源時(shí)序控制。③頻標(biāo)綜合輸出50 MHz(功率≥0 dBm)→數(shù)字中頻單元采樣。④頻標(biāo)綜合輸出240 MHz(功率≥10 dBm)→激勵(lì)源DDS信號源。

2 頻率源模塊級故障診斷方法和流程

2.1 依據(jù)故障現(xiàn)象進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷分析

依據(jù)故障現(xiàn)象進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷和分析是雷達(dá)各分系統(tǒng)故障診斷、維修保障的主要方法和手段，特別是重大疑難故障，省級雷達(dá)保障人員使用遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)，對雷達(dá)故障現(xiàn)象進(jìn)行快速診斷、分析判斷比較關(guān)鍵，不僅對現(xiàn)場故障維修處理人員具有重要指導(dǎo)意義，而且對雷達(dá)保障時(shí)效的提高具有重要意義。根據(jù)多年雷達(dá)保障實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，頻率源出現(xiàn)故障或關(guān)鍵模塊技術(shù)指標(biāo)下降后，可能出現(xiàn)故障現(xiàn)象診斷、分析和判斷的方法如下。

(1)現(xiàn)象1：回波異常，速度花屏，噪聲電平略有下降。

①遠(yuǎn)程視頻→二本振輸出正常(觀察二本振檢測功率指示燈正常)→50 MHz基準(zhǔn)相參信號正常(觀察基準(zhǔn)相參信號指示燈正常)→檢測分機(jī)100 MHz指示燈正常→頻率源相位鎖定燈正常。

②遠(yuǎn)程接管讀取參數(shù)→發(fā)射機(jī)收集極電流(單重頻,2.6)正?！l(fā)射機(jī)正常→讀取終端RF激勵(lì)功率異常(較小，正常0.43)→讀取終端→本振功率異常(較小,正常0.42)。

分析：依據(jù)頻率源信號流程(圖1)，結(jié)合遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判定，頻標(biāo)綜合輸出100 MHz信號正?！l率源相位鎖定燈正?！鶹CO頻標(biāo)輸出350～530 MHz信號(送至混頻器)正常→終端顯示一本振檢測功率異常(較小)→一本振輸出異?！鶩D4500倍頻器輸出4500 MHz信號異常。判斷可能出現(xiàn)故障模塊為FD4500倍頻器。

(2)現(xiàn)象2：頻率源鎖定燈滅，回波異常，速度花屏，噪聲電平正常。

①遠(yuǎn)程視頻→二本振輸出正常(觀察二本振檢測功率指示燈正常)→50 MHz基準(zhǔn)相參信號正常(觀察基準(zhǔn)相參信號指示燈正常)→檢測分機(jī)100 MHz指示燈正?！l率源鎖定燈滅→鎖相環(huán)與VCO振蕩器相位失所。

②遠(yuǎn)程接管讀取參數(shù)→讀取終端RF激勵(lì)功率異常(較小)→讀取終端一本振功率異常(較小)。

分析：依據(jù)頻率源信號流程(圖1)，結(jié)合遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷、分析，存在兩種可能。

第一種：鎖相環(huán)輸入100 MHz異常(或頻標(biāo)綜合輸出50 MHz至VCO異常)→鎖相環(huán)指示燈異常→判定鎖相環(huán)和VCO壓控振蕩器工作異?！K端顯示一本振檢測功率異常(較小)→一本振輸出異常。判斷可能出現(xiàn)故障：鎖相環(huán)路與VCO壓控振蕩器相位失所、頻標(biāo)綜合輸出100 MHz和50 MHz異常、頻標(biāo)綜合輸出100 MHz至功分器異常。

第二種：鎖相環(huán)輸入100 MHz正常和頻標(biāo)綜合輸出50 MHz正常(至VCO)→鎖相環(huán)指示燈異?！卸ㄦi相環(huán)和VCO壓控振蕩器工作異?！K端顯示一本振檢測功率異常(較小)→一本振輸出異常。判斷可能出現(xiàn)故障模塊為鎖相環(huán)路與VCO壓控振蕩器，原因是相位失所導(dǎo)致工作異常。

(3)現(xiàn)象3：報(bào)二本振故障信息，回波異常，速度花屏，噪聲電平下降明顯。

①遠(yuǎn)程視頻→50 MHz基準(zhǔn)相參信號正常(觀察基準(zhǔn)相參信號指示燈正常)→檢測分機(jī)100 MHz指示燈正常→頻率源鎖定燈正?！菊褫敵霎惓?觀察二本振檢測功率指示燈滅)。

②遠(yuǎn)程接管讀取參數(shù)→讀取終端RF激勵(lì)功率正?！x取終端一本振功率正常。

分析： 依據(jù)頻率源信號流程(圖1)，結(jié)合遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判定，可能出現(xiàn)故障：頻標(biāo)綜合輸出400 MHz信號異常。

(4)現(xiàn)象4：報(bào)基準(zhǔn)相干信號故障信息，回波異常，速度花屏，噪聲電平下降至0 dB。

①遠(yuǎn)程視頻→50 MHz基準(zhǔn)相參信號異常(觀察基準(zhǔn)相參信號指示燈滅)→頻率源鎖定燈異常(觀察頻率源鎖定燈滅)→檢測分機(jī)100 MHz指示燈正?！菊褫敵稣?觀察二本振檢測功率指示燈正常)。

②遠(yuǎn)程讀取參數(shù)→讀取終端RF激勵(lì)功率異?！x取終端一本振功率異常。

分析：依據(jù)頻率源信號流程(圖1)，結(jié)合遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判定，可能出現(xiàn)故障：頻標(biāo)綜合輸出50 MHz異常(至VCO變頻綜合)→鎖相環(huán)路與VCO變頻綜合工作異?！l率源鎖定燈異常；頻標(biāo)綜合輸出50 MHz異常(至數(shù)字中頻采樣信號)→數(shù)字中頻工作異?！_機(jī)終端噪聲電平下降至0 dB。最終頻標(biāo)綜合輸出50 MHz信號異常。

(5)現(xiàn)象5：噪聲電平跳變，終端操作無法控制雷達(dá)。

分析：依據(jù)頻率源信號流程(圖1)，直接可以判定頻標(biāo)綜合輸出至監(jiān)控分機(jī)的時(shí)序板的主時(shí)鐘16 MHz信號異常。

2.2 依據(jù)頻率源模塊組件工作特性進(jìn)行故障診斷、分析方法

通過遠(yuǎn)程故障診斷、分析，結(jié)合頻率源模塊組件的信號特性進(jìn)一步進(jìn)行精準(zhǔn)診斷和分析。

(1)穩(wěn)壓電源輸出十組直流電壓不穩(wěn)定→頻標(biāo)綜合輸出各種信號異?！鶹CO綜合、鎖相環(huán)路異?！槐尽⒍菊癞惓！l(fā)射機(jī)功率大幅下降→速度異?！l率源上“鎖定”燈滅。

(2)頻標(biāo)綜合輸出100 MHz信號異?！槐菊癞惓?頻率源鎖定燈滅)→回波異常、速度花屏→噪聲電平偏低→速度標(biāo)定異?！肼曄禂?shù)標(biāo)定不好。

(3)頻標(biāo)綜合輸出400 MHz信號異常→終端報(bào)二本振故障信息→回波異常、速度花屏→噪聲電平偏低→噪聲系數(shù)標(biāo)定不好。

(4)頻標(biāo)綜合輸出50 MHz相干信號異?！K端報(bào)相干信號故障信息→“標(biāo)定/BITE”上“相干源”指示燈滅→頻率源上“鎖定”燈滅→回波異常。

(5)頻標(biāo)綜合輸出50 MHz數(shù)字中頻采樣信號異常→終端噪聲電平下降0 dB→回波和速度圖異常。

(6)頻標(biāo)綜合輸出16 MHz主時(shí)鐘信號異?！肼曤娖教儭O(jiān)控系統(tǒng)時(shí)序控制板無時(shí)序輸出(至發(fā)射、接收)→終端不能操作控制。

(7)頻標(biāo)綜合輸出240 MHz信號異?！夭ó惓！⑺俣然ㄆ痢鷱?qiáng)度標(biāo)定異常(DDS信號源異常)。

(8)DF4500倍頻器輸出4500 MHz信號異常→一本振信號異?！夭ê退俣葓D異常。

(9)混頻器或功分放大器異常→一本振信號異?！夭ê退俣葓D異常。

(10)VCO頻標(biāo)綜合和鎖相環(huán)異?！鶹CO輸出350 MHz～530 MHz信號異?！槐菊裥盘柈惓！l率源上“鎖定”燈滅→回波和速度圖異常。

2.3 遠(yuǎn)程診斷與模塊級診斷方法結(jié)合形成故障診斷、處理流程

按照頻率源信號流程(圖1)，結(jié)合遠(yuǎn)程診斷技術(shù)和頻率源模塊組件工作特性及現(xiàn)場診斷、測試和分析經(jīng)驗(yàn)，歸納了近幾年所有頻率源故障處理案例，按照輸入輸出順序進(jìn)行診斷、測試，完成頻率源故障診斷、測試、分析流程(圖2)。

頻率源是C波段天氣雷達(dá)的核心部件，結(jié)構(gòu)組成比較復(fù)雜。為了快速、有效處理頻率源故障，必須熟悉頻率源單元各模塊信號流程和頻譜儀使用方法。在此基礎(chǔ)上，從故障現(xiàn)象入手，采用遠(yuǎn)程診斷、分析方法，并參考頻率源模塊組件輸出信號異常產(chǎn)生故障特征現(xiàn)象，結(jié)合現(xiàn)場對關(guān)鍵測試點(diǎn)的波形、中心頻率和功率值的測試、分析和判斷，確定模塊輸出信號是否正常，依次縮小故障范圍，最終通過更換備件解決故障，恢復(fù)雷達(dá)正常運(yùn)行。

3 典型故障案例分析

通過統(tǒng)計(jì)分析近幾年C波段天氣雷達(dá)維修保障記錄數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)接收系統(tǒng)頻率源一本振信號出現(xiàn)故障次數(shù)最多。

3.1 故障現(xiàn)象描述

計(jì)算機(jī)終端無報(bào)警信息，頻率源鎖相燈滅，“標(biāo)定/BITE”分機(jī)二本振、基準(zhǔn)源信號、相參信號指示燈正常，發(fā)射機(jī)功率顯示4 kW異常(正常功率≥250 kW)，回波強(qiáng)度異常，速度花屏異常。依據(jù)故障現(xiàn)象分析，雷達(dá)故障應(yīng)該屬于“2.1(2)現(xiàn)象2”小節(jié)描述情況。

3.2 故障診斷、測試、判定方法

3.2.1 遠(yuǎn)程診斷分析

依據(jù)故障現(xiàn)象，按照“2.1(2)現(xiàn)象2”小節(jié)診斷流程進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷分析。

(1)遠(yuǎn)程視頻→頻率源鎖相燈異?！鷺?biāo)定/BITE分機(jī)二本振、基準(zhǔn)源信號、相參信號指示燈正常。

(2)遠(yuǎn)程終端獲取參數(shù)→RF激勵(lì)檢測功率下降(異常)→一本振檢測功率下降(異常)。

(3)通過遠(yuǎn)程診斷分析，按照“2.1(2)現(xiàn)象2”小節(jié)診斷流程和模塊故障可能性大小排序，基本可以判定，VCO頻標(biāo)綜合、鎖相環(huán)路模塊故障可能性>頻標(biāo)綜合模塊的>FD4500模塊的。

(4)通過遠(yuǎn)程診斷分析，基本可以確定激勵(lì)源輸出信號異常和頻率源輸出一本振信號異常，同時(shí)發(fā)射功率下降非常明顯，所以在診斷、檢查頻率源之前，必須對激勵(lì)源輸出激勵(lì)信號進(jìn)行測試、分析。

3.2.2 現(xiàn)場模塊級診斷、測試、分析判定

根據(jù)遠(yuǎn)程診斷、分析結(jié)果，該雷達(dá)故障不僅與頻率源輸出信號有關(guān)，也不排除與激勵(lì)源調(diào)制信號有關(guān)。依據(jù)遠(yuǎn)程診斷判定結(jié)果，按照圖2故障診斷流程，現(xiàn)場采用手持頻譜儀和萬用表進(jìn)行逐一診斷、排查，排查VCO頻標(biāo)綜合輸入輸出信號，頻標(biāo)綜合輸出50 MHz、100 MHz信號，F(xiàn)D4500模塊輸出4500 MHz信號。

圖2 C波段天氣雷達(dá)頻率源故障診斷、測試流程圖

(1)發(fā)射輸入激勵(lì)信號

①激勵(lì)高頻RF調(diào)制信號。激勵(lì)源輸出信號5470 MHz，正常功率≥27 dBm，使用頻譜儀測量結(jié)果，中心頻率偏移了155 MHz，功率為-15.7 dBm。從頻譜圖分析，激勵(lì)源高頻RF調(diào)制正常，可能在一本振和二本振兩次上變頻時(shí)，中心頻率發(fā)生了偏移，但不排除中頻IF調(diào)制時(shí)中頻頻率也有可能發(fā)生偏移，需要進(jìn)一步診斷、分析激勵(lì)源中頻IF調(diào)制頻譜。②激勵(lì)中頻IF調(diào)制信號。該雷達(dá)的激勵(lì)源中頻IF頻率為60 MHz，測量結(jié)果顯示，中心頻率和功率值均正常，中頻IF調(diào)制頻譜圖正常。

通過對激勵(lì)源中頻IF和高頻RF調(diào)制輸出信號排查，可以判斷激勵(lì)源工作正常，下一步需要對頻率源進(jìn)行診斷、測試、分析。

(2)穩(wěn)壓電源測試

穩(wěn)壓直流電源提供頻率源單元所有模塊電源供電，一旦電源異常，將導(dǎo)致所有模塊工作異常，所以首先要進(jìn)行穩(wěn)壓電源測試。使用萬用表測量電源穩(wěn)壓器2輸出各種電壓，測量端子X1-X6，測量值分別為+24V、-24V、+12V、-12V、+9V、-9V，輸入電壓測量正常。再分別測量端子X7-X16，測量值分別為+24V、-24V、+15V、-15V、+12V、-12V、+9V、-9V、+5V、-5V，輸出電壓正常，說明頻率源穩(wěn)壓電源工作正常。

(3)一本振信號測試

一本振信號正常工作頻率5010 MHz，正常功率≥10 dBm，頻率為4856 MHz，功率為10.28 dBm，顯然中心頻率偏離了155 MHz，表明一本振信號異常。

(4)FD4500倍頻器輸出信號測試

從頻率源流程(圖1)可知，一本振信號輸出異常，除了和VCO輸出到混頻器的信號有關(guān)外，還與FD4500倍頻器輸出的信號4500 MHz有關(guān)。測試結(jié)果頻率為4500 MHz，功率為2.73 dBm，表明FD4500倍頻器輸出信號正常。按照圖1和圖2流程，表明頻標(biāo)綜合輸出100 MHz信號也正常。

(5)頻標(biāo)綜合50 MHz輸出信號測試

頻標(biāo)綜合50 MHz輸出頻率50 MHz，正常功率≥0 dBm。實(shí)際測試結(jié)果，功率為1.1 dBm，表明頻標(biāo)綜合輸出50 MHz信號正常。

(6)鑒相器輸入100 MHz信號測試

鑒相器輸入100 MHz信號是由頻標(biāo)綜合100 MHz功分后輸出的信號提供的，正常功率≥0 dBm，實(shí)際測試功率為0.82 dBm，表明頻標(biāo)綜合輸出100 MHz信號正常。

(7)VCO輸入信號

VCO輸入正常頻率為350 MHz(7C批次雷達(dá)需要將50 MHz經(jīng)P頻標(biāo)轉(zhuǎn)換為350 MHz，10C批次直接輸入50 MHz)，正常功率≥0 dBm，說明VCO輸入信號正常。

(8)VCO輸出信號

VCO輸出正常頻率為510 MHz，正常功率≥0 dBm，但實(shí)際測量沒有任何信號輸出，說明VCO變頻綜合工作異常。

通過以上診斷、測試、分析，可以判定VCO變頻綜合工作異常，從而導(dǎo)致一本振信號異常。需要更換VCO變頻綜合模塊。

3.3 更換故障模塊

故障判定后，需要更換VCO故障模塊。由于鑒相器、低通濾波器和VCO壓控振蕩器是一套組件，其中環(huán)路增益和VCO的控制靈敏度兩個(gè)參數(shù)是成套配置的，所以更換VCO變頻綜合，也必須更換鎖相環(huán)路，兩個(gè)組件必須一起更換，否則將影響鎖相環(huán)路相位跟蹤性能。

更換鎖相環(huán)路和VCO兩個(gè)模塊后，測量一本振輸出中心頻率5010 MHz，功率為10.15 dBm，測量激勵(lì)源輸出中心頻率5470 MHz，功率為27.8 dBm。觀察發(fā)射機(jī)功率270 kW，回波和速度圖均正常。

依據(jù)故障現(xiàn)象，按照遠(yuǎn)程診斷、故障模塊級診斷方法和處理流程，能夠快速準(zhǔn)確定位故障，排除故障，提高故障響應(yīng)時(shí)效，降低維護(hù)成本。

4 總結(jié)與討論

(1)快速、準(zhǔn)確地診斷、分析并排除頻率源故障，需要遠(yuǎn)程和現(xiàn)場相結(jié)合的診斷、分析方法，同時(shí)要熟悉頻率源的結(jié)構(gòu)、信號流程、關(guān)鍵點(diǎn)測試波形參數(shù)及頻譜儀的使用方法，按照模塊信號輸入、輸出的排查順序，測量并分析中心頻率和功率幅度兩個(gè)參數(shù)來判定模塊的工作是否正常。

(2)針對鎖相環(huán)路和VCO出現(xiàn)故障可以參考使用另外一種診斷和判斷方法。由于頻率源一本振信號輸出采用的是相位跟蹤技術(shù)，由圖1可知，鎖相環(huán)路組件鑒相器輸入的100 MHz信號和VCO反饋頻率經(jīng)過鑒相后，由低通環(huán)路濾波器輸出的是電壓信號，正常情況下該電壓是直流2.1 V左右。依此也可以直接判斷鎖相環(huán)路組件是否正常。

(3)在處理頻率源故障時(shí)，盡量使用分析帶寬分辨率較高的頻譜儀，在分析、測試一本振信號和晶體振蕩器輸出信號的相位噪聲時(shí)，可以更容易發(fā)現(xiàn)頻譜邊帶的噪聲信號。

(4)通過多次故障案例檢驗(yàn)證明，本文歸納總結(jié)的頻率源故障診斷、分析和處理流程，可以快速、準(zhǔn)確地找到故障的關(guān)鍵問題，為雷達(dá)故障處理提供一些可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)。