INDRA雷达旋转铰链的更换

期刊: 环球科学 2023年第17期 DOI: PDF下载

林达海

中国民用航空三亚空中交通管理站,海南 三亚 572000

摘要

旋转铰链是机械扫描式航管雷达射频部分的关键器件之一,作为公共部分,其故障将导致雷达双通道均不可使用,因此旋转铰链的更换是对雷达运维的工作中需要掌握的一项技能。本文主要介绍INDRA单二次雷达(型号为IRS-20MP/L)旋转铰链的功能、结构及其与相关部件的连接,在此基础上了解其更换步骤,以及更换前、更换后及后续为保证雷达能正常运行并向用户开放使用所需做的相关操作和检查。


关键词

INDRA;航管雷达;旋转铰链

正文


一、 认识旋转铰链

旋转铰链将来自与天线连接且随之转动的馈线与静止的来自雷达机柜的馈线连接起来,起到将静态部件和动态部件相互连接使雷达天线在旋转时保持与机柜射频信号电气连接的作用。[1]

如图1、图2所示为该雷达的旋转铰链,为三通道旋转铰链(分别为和、差以及控制通道),大体上可将其结构分为旋转部分和固定部分。图1绿色方框部分旋转铰链的固定部分,图中三个N型接头分别连接来自雷达机柜的和、控制、差三个通道的馈线。无论天线是否旋转,固定部分始终保持静止不动。图2黄圈部分为旋转部分,此处连接来自天线的射频馈线,三个N型头分别连接来自天线的和、控制、差三个通道的馈线。当天线旋转时,将带动铰链旋转部分同时旋转。图2中6个红圈处的螺孔通过螺丝将旋转铰链固定在天线大盘上,这6个螺丝两两成对角关系

   

1 旋转铰链的固定部分                        

 

2 旋转铰链的旋转部分和螺孔

二、 更换旋转铰链前的准备工作

为了不影响用户,雷达停机前需将雷达机柜的四个数据输出串口线断开。再通过SLG读取并记录系统正反向功率和驻波比数据,之后关闭辐射、关停天线旋转。为了防止误操作导致天线旋转,需将天线的安全插销拔出。由于雷达站本地和远端监控各有一台SLG,为防止远端SLG误操作,需将远端监控的A网和B网的监控网线拔掉。

三、 更换旋转铰链的步骤

首先需拆除原旋转铰链。拆除工作按以下步骤进行:

1、断开旋转铰链固定部分处的三根射频馈线的连接。在断开连接之前,需标注和、差、控制三个通道的馈线与旋转铰链固定部分各接头的对应关系。

2、将旋转铰链与大盘分离。旋转铰链通过六个螺丝固定在大盘上,因此只需将这六个螺丝拧出,即可将旋转铰链与大盘分离。先被拧出的四个螺丝应两两呈对角关系,使各螺丝受力均匀以便拧出。在拧出最后两个螺丝时,应垂直向上托住旋转铰链,防止旋转铰链因重力作用而下坠。

3、断开旋转铰链旋转部分的三根射频馈线。同样,再此之前应标注每根馈线与旋转铰链旋转部分各接头的对应关系。

完成这三步后,旋转铰链即可取出,取出时需谨慎,避免碰到附近的编码器或牵扯其他线缆。接着,测量待安装的铰链在1030MHz和1090MHz频段各通道的驻波比及插入损耗数据,并将其与铰链产商说明书的数据进行对比,确保测量结果在说明书的范围内。

拆除原铰链后,安装新铰链,安装的过程分为三步:

1、将旋转铰链旋转部分与来自天线的三根射频馈线相连接。此时需注意应先大致确定固定部分射频馈线连接头的位置,以便后续将固定部分的射频馈线连接至铰链上,防止因固定部分接头位置偏差导致连接时该处馈线过渡弯折。之后再转动铰链的旋转部分,使旋转部分的三个连接头分别与和、控制、差通道馈线的位置相对应,确认三个接头与三根馈线的对应关系正确后,再进行连接。

2、将旋转铰链固定在大盘上。首先将铰链旋转部分凸出的卡口对准大盘相应位置上对应的缺口,将铰链放置到位。注意在对准时,应手动转动旋转铰链的旋转部分而非固定部分,否则会导致固定部分射频馈线接头的位置改变而不易将相应的馈线接上。之后再将拆下的6个螺丝拧上去,为方便操作,应先将呈对角关系的一对螺丝拧紧,再拧其他螺丝。

3、将三根来自雷达机柜的射频馈线与旋转铰链的固定部分相连接。注意进行馈线的连接时,需确认三个接头与三根馈线的对应关系正确后,再进行连接

四、 更换旋转铰链后需做的测试及其他操作

旋转铰链安装完成之后,需测量以下参数:

1、从雷达机柜顶上测量每个通道对应的驻波比,确认每个通道驻波比是否正常,一般要求每个通道驻波比均小于1.5

2、从雷达机柜顶上测量和、差两个通道的相位差(测量时均以控制通道作为环回基准),确认相位差是否满足要求,如不满足,需进行调整。该雷达的和、差通道在1090MHz频率处的相位要求为:(差通道相位-和通道相位)=-90°±10°。[2]

若参数测量结果正常,需先手动推动天线旋转,感受天线转动时是否顺滑,并仔细检查旋转铰链部分的转动是否有异响。确认正常后将安全插销插回,开启天线旋转,再仔细检查旋转铰链是否有异响。若旋转铰链处有异响,需立刻关闭天线旋转,检查是否安装不到位或其他相关问题。

若以上检查结果正常,打开雷达辐射,通过SLG读取系统正反向功率和驻波比数据并将其和之前的数据进行对比,确保值正常且无较大差别。之后在VR3000观察目标是否有异常具体检查是否有大量假目标、目标历史航迹是否连续、是否平滑、是否呈字形摆动、远场目标是否丢失等。再核对测试应答机的方位、距离、高度、编码和速度等参数,确保在允许的范围内。若当前通道目标正常,切换至另一通道进行查看,以确保双通道目标均正常。

以上检查结果均正常后,需进行雷达单脉冲表的制作。在雷达投入使用前,需核对远端监控SLG的雷达参数,保证本地SLG参数与远端SLG参数一致,否则根据需要对远端SLG参数进行相应更改。确认两个SLG参数完全一致后,方可将远端拔掉的监控网线接回原来对应的位置。需注意A网和B网处于不同的网段,不能接错或接反,否则将导致本地、远端两台SLG均监控不到雷达或出现其他异常。两台SLG都接入雷达后,需再观察一段时间,确认整个雷达系统运行无异常后,再将四个数据输出串口线接入雷达。之后让用户在测试平台上进行观察雷达的目标情况,用户观察一段时间确认雷达输出目标信号无异常后,方可将雷达输出的监视数据提供给用户使用。

 

参考文献

[1] SPINNERAIR TRAFFIC CONTROL ROTARY JOINTS[设备手册],2013:4.

[2] Additional Exercises for the MSSR-S System [设备手册].2015:Chapter3 4-6.


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