ARPA(自动雷达标绘装置)/雷达是驾驶员最常用和熟悉的导航设备,传统的雷达显示器是圆周平面扫描(PPI);随着电子技术、计算机技术飞速发展,目前生产的雷达全都采用光栅扫描,甚至液晶显示。ARPA除了最基本要求显示直径要达到340MM以外,还必须接入(罗经)方位、(计程仪)速度以及(GPS)船位、(AIS)它船信息等多种信号,随着电子海图的飞速发展,雷达信号和电子海图信号互相叠加,可以更完美的完成各项工作。
船用雷达按工作波段可分为X波段和S波段雷达,即所谓3公分、10公分或者称9G、3G雷达,例如雷达应答器工作所对应的便是3公分雷达。按设备结构划分,又有三单元和二单元之分,三单元是显示器单元,收发箱单元和天线单元,二单元雷达将天线、收发箱溶为一体,节约了波导管,提高了效能,但由于收发单元位于天线上,修理没那么方便。
一、如何判断磁控管电流与调谐指示正常与否
收发机是雷达最主要的部分,磁控管电流(发射部分)和调谐指示(接收部分)是判别收发机是否正常工作最重要的指标,先来看一下收发机的示意图:
磁控管电流标准值短、中、长脉冲不等,通常显示器或收发箱上或者说明书上有标识,注意磁控管电流过大和过小都是故障,一定要注意看正确的电流范围。
更换磁控管后,要在收发箱显著位置标识更换时间.
判别调谐指示正常与否的首要条件,是先注意磁控管电流是否正常,因为调谐指示正常与否表明发射频率和本振频率之差出的中频输出是否最大,磁控管与本振二者缺一不可,本振坏了,调谐指示无法跟踪发射频率和差出中频。调谐指示不正确,磁控管损坏,工作电流没有,发射机不工作,本振信号也无法混频和差出中频,调谐指示同样没有,明白了这几者之间关系,就较容易判别故障所在。例如:
1、有磁控管电流,无调谐指示或调谐不起作用,本振损坏或收发开关损坏。
2、有磁控管电流,有调谐指示并调谐能起作用,有噪声(增益开大),无回波,则故障在空间段(波导管,旋转关节,辐射体)或者视放有问题,如果无噪声(增益开大),则很明显,中放有问题。
氖灯是检测雷达发射正常与否的简易工具,可用试电笔中的氖泡来做,拆开试电笔,取出氖泡,用绝缘胶布将氖泡缠在棒状绝缘材料(干木筷子,塑料筷子)一头,便可使用,将氖灯靠近磁控管,或放在移开收发箱上第一节波导的出口处,氖灯发红,是发射微波感应所致,反之,无发射。
二、如何判断二单元、三单元雷达波导和辐射体进水
波导管、辐射体进水是雷达常见故障现象,但故障现象表现在二单元、三单元雷达中是有区别的:
由于二单元雷达无波导管,只可能是辐射体进水;而三单元雷达的辐射体和波导管都有进水的可能;通过细致观察,可以分辨出水留存在雷达波导或辐射体的大致部位。
如果雷达在雨水天气后,回波消失或回波减弱,而磁控管电流,调谐指示均检测正常,可怀疑是波导管或辐射体有进水现象。
判断方法:打开雷达,放在0.25(最小量程)档,增益合适观察显示器中心区如果有亮斑,并呈不规则圆形放射状,多数由于进水后反射产生的。如果是三单元雷达,可在开机工作15分钟后,用手摸一下收发箱上部第一节波导口是否发烫,如有发烫现象,说明是水聚集在防水薄膜处吸收微波加热所致,通常雷达在第一节和最后一节处,都装有防水薄膜,如是二单元雷达,或是三单元辐射体进水,刚开机后观察回波可能出现一会儿,然后越来越少,直至完全消失,这是由于随着天线转动,辐射体内积水由于离心力作用,逐步聚集在辐射体至旋转关节连接处,逐渐阻挡微波通道所致。发现进水后要细心找出漏水处,旧式波导管是一节节连接起来的,每节连接处法蓝焊接不紧或由于震动脱焊是原因之一,波导法蓝中装有防水胶圈年久失效也可能造成进水,辐射体正面四边连接处是胶封闭的,长期日晒会爆裂造成渗漏,找到进水点,排干积水后,最好用压缩空气吹干,再堵住漏水处、破损处,防止下次再次进水。辐射体进水可通过排水塞或在辐射体最低处钻孔排水,然后用水密胶封死钻孔处。
三、如何判断雷达天线方位信号正确与否
雷达天线方位信号产生装置有多种多样,如:方位分解器、方位编码器、同步信号发送机等等,其目的则是相同的,即把天线辐射面指向的方位信号,传送到雷达显示单元,作出同步的目标方位显示。
天线方位信号是否正确,是决定雷达是否正常工作的必要条件。就如同ARPA雷达没有罗经信号不能工作的原理一样。多数ARPA或者雷达都有一个检测电路,一旦检测到雷达天线方位信号丢失,错误,将通过CPU将故障显示出来并禁止雷达工作(不能发射),其原理是CPU中内定的程序认定天线信号的错误将严重误导使用者,将会造成船舶安全直接危害,干脆在故障没消除时,不允许雷达工作(发射),就如同没有正确的罗经信号,ARPA不能启动工作一样道理,当雷达CPU检测到天线方位信号错误后,显示器上会显示如“ANTENA ERROR 、AZ LOSS、SYN LOSS、BEARING ERRDR”等字样。都是提示你天线方位错误的意思。
天线方位产生装置都装在天线内,由天线马达转动后带动减速齿轮传动,并把360°方位信号同步传输到显示器,传输的方法有多种,早期雷达用一对同步发送机(在天线内)同步接收机(在显示器内)来完成。较新的方法采用方位分解器,将方位信号分解成X.Y双轴分量信号送至CPU,再送入扫描电路按X.Y分量 扫描,最先进的方法采用方位编码器,将每一方位信号编成二进制码输出至显示器CPU,CPU解码后送入扫描电路。
可见异曲同工都是要将天线方位准确同步于雷达显示,现将三种方位装置大致好坏判别方法简介如下:
1、同步发送机,5芯线传输信号,标识为R1、R2的参考(励磁)电压,标识为S1、S2、S3的信号电压,使用万用表电阻档测量R1、R2之间有一定电阻(既不开路,又不短路),S1—S2,S1—S3,S2—S3绕组阻值相同,机件转动灵活表明工作正常,反之则有问题,它的构造类同于自整角机,同步式分罗经马达原理。
2、方位分解器工作电压DC 12V或24V,分解码数0001-2048,另有ΦA、ΦB、ΦZ 3组,用万用表电阻档测量三组之间阻值相同是正常情况,否则损坏。
3、方位编码器,在一个密闭或开放的编码盘上开有裂缝,一组发光二极管与接收器安装在编码盘上,不同方位透过编码盘的裂缝照射在感光接收器上形成编码,信号编码传输去显示器存储并显示 ,可用测量二极管、三极管的方法判别发光二极管和接收器好坏。注意多数不工作原因并不是器件损坏,而是编码盘裂缝处由于灰尘和油污堵塞造成故障,所以保养雷达天线要注意说明书提示,不该加油处,切记不可加油。防备加油不慎造成故障。