发射机气象雷达培训.ppt

欢迎,气象雷达收发分机培训,国营第722厂 傅思远,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,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,4,雷达用途,概述,1.雷达探测范围 作用距离 400km 方位范围 360 俯仰范围 -0.530（RHI） -1.090（手控） 测高范围 24km 2. 定量测量距离范围150km 3. 速度测量范围36m/S,5,雷达主要性能,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,6,概述,雷达系统组成框图1,7,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,天线装置,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,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,收发分机,控制保护组合,收发分机,控制保护组合,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,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,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,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,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,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,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,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,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,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,收发分机,直流非稳压电源,电容,电感,变压器,硅堆,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,收发分机,工作频率 5400MHz15MHz 脉冲功率250kW 脉冲宽度1s ,2s 重复频率360Hz; 750Hz562Hz; 750Hz600Hz; 900Hz600Hz; 900Hz675Hz,主要技术特性,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,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,27,闸流管,闸流管波形测试口,三极管,触发脉冲输入口,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,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,29,收发分机,收发分机,a. 类型脉冲磁控管 b. 频率范围540050MHz c. 脉冲功率250kW d. 阳极脉冲电压27kV e. 阳极脉冲电流2528A f. 灯丝电压 预热 101V 工作6V1V g. 灯丝电流5.15.8A h. 预热时间5min i. 寿命1000h,磁控管振荡器主要技术特性,30,收发分机,31,调节磁控管频率,同轴磁控管,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,32,33,33,放电管,四端环流器,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,谢谢,35