天气雷达探测遭电子干扰分析与解决途径
陈忠勇1蔡宏1向阿勇2秦建峰1鲁礼炳3
【摘 要】摘要 随着电子技术的不断发展，各种无线发射装置的广泛应用，无线接收设备尤其是高灵敏度的雷达都有可能遭遇各种意想不到的电子干扰。通过分析经历过的多起雷达受扰事件，挑选包括气象部门雷达相互间的同频干扰，与军用雷达相互间的同频干扰，微波接力站和民用超高频数传机对天气雷达的干扰等几起具有代表性的典型个例，就其发生现象、检判过程、产生的原因、实际解决办法和最终结果以及带来的相关启示做了一些分析探讨，可为从事技术保障的同行提供有益的借鉴。 【期刊名称】气象科技 【年(卷),期】2012(040)005 【总页数】4
【关键词】关键词 雷达 同频干扰 高次谐波频谱分析仪
引言
随着科学技术的不断发展，电子技术的应用越来越广泛，不同用途的无线发射设备也越来越多，尤其是各种大功率发射装置的工作，对不希望接收其信息的高灵敏度接收机构成了不可忽视的干扰。在气象部门，新一代天气雷达布网的密度越来越高，各种地面雷达站也越来越多，由于雷达接收机具有高灵敏度接收性能，其遭受各种电子干扰的概率也越来越大，这不仅包括雷达相互间的同频干扰，还包括其他发射设备对雷达产生的干扰，因此，探讨天气雷达干扰情况具有重要意义。本文根据台站工作的实际经验，对经历过的几起雷达干扰个例，就其检判过程，产生原因，实际解决办法做了一些分析探讨，希望能为从
事技术保障的同行提供有益的借鉴。
1 由超高频数传机引起的近场干扰
现象：S波段雷达显示器画面上，方位210°～270°内，有背景噪声较大且叠加有数条粗细不一呈辐射状的干扰带，其长度贯穿整个屏幕，强度层次很高，最强时信噪比可达20～30 d B，严重影响雷达回波探测质量。但当天线仰角超过10°后，此干扰现象在雷达显示器画面上基本消失。这种干扰有时一天出现多次，有时几天都不出现，没有明显规律，给检测和判断造成很大的困难。
检判过程：关闭雷达发射机，让雷达做体积扫描，在接收机输出端用示波器检测，当干扰出现时，示波器上信号很强且基线明显上跳。
首先判断此干扰来自雷达系统内部还是外部，在排除掉接收机自激和发射机故障后［1－3］，转而怀疑收发转换开关及接收机保护系统，排除这些部件后，重点怀疑雷达系统外部。当时由于缺乏相关的测试仪器，就从干扰出现的方位入手检查，因为干扰信号的强度较大，判断可能是近场干扰，于是利用城市地图结合附近相关企事业单位信息，经过耐心细致搜索，最后在雷达附近的西南方向上，查到一台无线数传机使用6 dB全向天线无规律的发送信息，其发射频率为455 MHz。雷达接收机当时工作频点为2730 MHz，而455 MHz数传机的6次谐波为2730 MHz［4］，恰好处在雷达接收机工作频点上。
原因：由于该数传机距离雷达接收机很近，该发射机在使用一段时间后，某些器件性能变坏，致使其高次谐波外泄，漏进了雷达接收系统，从而干扰了雷达正常工作。
解决办法：检修数传机，加强发射输出滤波，重装带通滤波器，消除高次谐波后，此干扰完全消失。
启示：①在缺乏相关测试仪器的情况下，可从干扰强度及干扰范围判别是近场干扰还是远场干扰，以缩短干扰源查找时间。②由于雷达接收机灵敏度很高，查找干扰源时，不仅要考虑雷达的同频干扰，近场干扰时，被疑干扰发射源的N次谐波等都有必要仔细考虑到。
2 由微波接力站引起的干扰
现象：雷达显示器画面上，在方位约55°左右处，有一条呈辐射状的干扰条，其长度贯穿整个屏幕，干扰强度层次不高，如图1所示。当天线仰角超过6°后，此干扰条基本消失。在接收机输出端用示波器观测，当检测到干扰时，示波器上信号不很强，基线会明显上跳，此干扰每天都有，一天出现多次，很有规律。 检判过程：首先确认此干扰不是雷达系统自身的故障后，怀疑来自雷达系统外部。关闭雷达发射机，将天线转到方位约55°左右处，手动做俯仰扫描，当天线仰角在6°以下时，该干扰源始终存在且稳定不变，估计为远场干扰。由于不知干扰源在何处，为何性质，故求助于湖北省无线电管委会的帮助和支持。 第1次在湖北省无线电管委会监测站楼顶搜索这一干扰源，仅使用HP8563E频谱分析仪和宽频带标准喇叭天线，虽经努力但最终没有搜索到这一干扰源，原因之一是检测点高度不够，再就是检测系统灵敏度不够高。第2次从某通信研究所租借一套HP8593频谱分析仪和宽频带标准喇叭天线、高频衰减器、微波低噪声高增益放大器、微波低损耗电缆和12 V直流电源等，按图2所示构成检测系统。选择当地最高建筑物湖北科教大厦楼顶作为测试点，搜索这一干扰源，由于测试点高度增加且检测系统灵敏度提高，在测试点约80°方向搜索到这一干扰源。其特征为：干扰信号始终存在且幅度稳定不变，属发射天线不转动的固定发射源。由已测到的两个角度，用两线交叉法大概判断出干扰源位
天气雷达探测遭电子干扰分析与解决途径
