发射机气象雷达培训

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/9/27,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2021/9/27,*,欢迎！,2021/9/27,1,气象雷达,收发分机培训,国营第,722,厂,傅思远,2021/9/27,2,概述,天线装置,收发分机,显控分机,电源分机,数据处理与终端显示,2021/9/27,3,CTL713C,天气雷达为固定式五厘米波段数字化雷达，主要用于探测,400km,范围内的云体、降水、雷暴、冰雹和台风等气象目标，测量其空间位置、强度、速度、谱宽，并识别其性质。本雷达适宜气象、民航、农业、盐业、水电、港务及有关科研等部门使用。该雷达在天气预报，航海、航空、航天气象保障，江河（水库）灾情预报，人工影响天气作业，盐业生产和大气物理科学研究诸方面，具有重要的作用。,概述,雷达用途,2021/9/27,4,概述,1.,雷达探测范围,作用距离,400km,方位范围,360,俯仰范围,-0.5,+30,（,RHI,）,-1.0,+90,（手控）,测高范围,24km,2.,定量测量距离范围：,150km,3.,速度测量范围：,36,m/S,雷达主要性能,2021/9/27,5,概述,天线装置,天线罩,稳压电源分机,收发分机,显控分机,终端,雷达主要组成,2021/9/27,6,概述,雷达系统组成框图,1,雷达天线,伺服系统,收发开关,接收机,发射机,稳压电源,多普勒信号处理器,I/0,接口卡,工控机,远端终端,网线或光纤,2021/9/27,7,天线装置,雷达天线方向图,抛物面天线,特点：,窄波束,低副瓣,高增益,0dB,-10dB,-20dB,(,),0,-3dB,第,1,副瓣电平,第,2,副瓣电平,波束宽度,0,2021/9/27,8,收发分机,产生高功率的射频,脉冲信号此信号经,天线收发开关和馈,线系统传输至天线,由天线辐射到空间,功用,2021/9/27,9,收发分机,组成,控制保护组合,接收组合,磁控管组合,直流非稳压电源组合,调制器组合,2021/9/27,10,收发分机,控制保护组合,2021/9/27,11,收发分机,控制保护组合,2021/9/27,12,收发分机,控制保护组合,调压器,开关电源,电源滤波器,接触组件,电阻,2021/9/27,13,收发分机,控制保护组合,延时继电器,交流接触器,保险丝盒,继电器,可调电阻,2021/9/27,14,发射机,控制,1.,开,/,关低压,2.,开,/,关高压,保护,1.,欠流保护,2.,高压过载保护,3.,风冷保护,4.,“,复原”,控制保护组合,15,2021/9/27,15,收发分机,接收组合,触发脉冲电路,线性电源,下变频组件,数字接收机,2021/9/27,16,收发分机,接收机的作用是将天线所接收的射频回波信号下变频为,60MHz,中频信号，然后，送到数字中频接收机,A/D,采样形成,I/Q,信号，信号用光纤传至工控机内多普勒信号处理器。,接收组合,17,2021/9/27,17,收发分机,1.,接收机灵敏度,优于,-110dBm,2.,中频,60MHz,3.,中频特性,数字中频,4.,动态范围,85dB,接收组合,18,2021/9/27,18,收发分机,雷达工作时，由天线接收到的射频回波信号，经过机外波导系统进入发射机后，通过大功率四端环流器、放电管以及机内连接波导送到接收机下变频模块（经限幅、低噪声放大、滤波、混频后，得到,60,兆赫的中频信号）送到数字中频接收机，经光纤送到多普勒信号处理器。,当发射机磁控管工作时，射频脉冲经截止衰减器和可变衰减器衰减后的一小部分能量，通过射频电缆送到下变频模块，与本振信号混频后得出的,60,兆赫中频信号送到数字中频接收机，数字中频采样该信号后与接收信号进行多普勒处理。,接收组合,工作过程,19,2021/9/27,19,收发分机,接收组合,20,来自发射机射频输入,输出,I/Q,信号至多普勒处理器,定时器电路,下变频模块,数字中频接收机,来自回波信号输入,接收,60MHz,主波,60MHz,输出至预调器,2021/9/27,20,收发分机,下变频模块,21,来自发射机射频输入,接收,60MHz,滤波器,混频,限幅器,功分器,混频,频率源,低噪声,放大器,限幅器,来自,回波,信号,输入,主波,60MHz,2021/9/27,21,收发分机,下变频组件的功用是将天线所接收到的回波信号进行射频放大、滤波并经混频变换成中频信号，以便降低接收机的噪声系数，保证雷达接收机具有足够高的灵敏度。,下变频组件作用,22,2021/9/27,22,收发分机,直流非稳压电源,电容,电感,变压器,硅堆,2021/9/27,23,收发分机,调制器组合,高压桥式整流,高压变压器,预调器,脉冲变压器,人工线,充电电感,充电二极管,高压继电器,滤波电容,灯丝变压器,2021/9/27,24,收发分机,工作频率,5400MHz+15MHz,脉冲功率,250kW,脉冲宽度,1,s,2,s,重复频率,360Hz;,750Hz:562Hz;750Hz:600Hz;,900Hz:600Hz;900Hz:675Hz,主要技术特性,2021/9/27,25,收发分机,数字中频接收机产生的触发脉冲经定时器电路电平转换后，送至调制器中闸流管栅极。在此之前，因闸流管不导通，调制器中人工线由高压电源经充电电感进行直流谐振充电。当触发脉冲到来时，闸流管点火而导通，人工线向负载放电，经调制器中脉冲变压器在磁控管阴极得到宽度为,1,微秒或,2,微秒、幅度约为,26,千伏的负高压矩形脉冲，磁控管在此期间产生高频振荡。其高频振荡脉冲经天线收发开关和馈线系统输送至天线。,工作过程,2021/9/27,26,收发分机,予调器器用来产生使闸流管点火所需的触发脉冲，它由放大器和去反峰电路组成。,予调器,闸流管,闸流管波形测试口,三极管,触发脉冲输入口,2021/9/27,27,收发分机,调制器的功用是在触发脉冲触发下，产生宽度为,1,或,2,微秒、幅度为,26,千伏的负调制脉冲，用来控制磁控管振荡器按脉冲方式工作。调制器由充电电感、充电二极管、人工线、闸流管和脉冲变压器等组成。,调制器,2021/9/27,28,磁控管振荡器在调制脉冲的作用下产生超高频振荡。它由磁控管,CKM-9701,、脉冲变压器和灯丝变压器等组成,磁控管振荡器,收发分机,2021/9/27,29,收发分机,a.,类型：,脉冲磁控管,b.,频率范围：,5400,50MHz,c.,脉冲功率：,250kW,d.,阳极脉冲电压：,27kV,e.,阳极脉冲电流：,25,28A,f.,灯丝电压：,预热,10,1V,工作,6V,1V,g.,灯丝电流：,5.1,5.8A,h.,预热时间：,5min,i.,寿命：,1000h,磁控管振荡器主要技术特性,2021/9/27,30,收发分机,调节磁控管频率,同轴磁控管,2021/9/27,31,收发分机,大功率四端环流器,放电管,截止式衰减器,吸收式衰减器,直、弯波导,射频系统,2021/9/27,32,33,放电管,四端环流器,2021/9/27,33,AC 220V,触发脉冲,+300V,直流电源,+300V,-800V,四端环行器,-800V,吸收负载,主波信号,磁控管,振荡器,可变衰减器,至天线,放电管 波导同轴转换器,触发脉冲,放 大 器,控制,/,保护电路,高压电源,调 制 器,接收信号,发射机组成方框图,2021/9/27,34,谢谢！,2021/9/27,35,