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华盟华盟HM-2032 MARK-2HM-2032 MARK-2船用雷达设备船用雷达设备运行与维护运行与维护九江职业技术学院电子工程系九江职业技术学院电子工程系船舶通信导航设备运行与维护船舶通信导航设备运行与维护课程讲义课程讲义8华盟华盟HM-2032 MARK-2 船用雷达维护保养船用雷达维护保养一、华盟一、华盟HM-2032 MARK-2船用导航雷达天线收发单元的维船用导航雷达天线收发单元的维 护保养操作护保养操作船舶通信导航设备运行与维护船舶通信导航设备运行与维护课程讲义课程讲义8天线收发单元的维护保养项目实施注意：在任何维护保养前，均要断开电源。1常规检查与维护常规检查与维护（1）定期检查天线罩，如有较厚的灰尘则要及时清洗。清洗时要用软毛刷，用清水洗，不要用腐蚀性清洁剂，不要在天线外壳表面涂漆。（2）定期检查天线单元外壳是否裂开或有缝隙，如果表面裂缝漏水，会造成内部电路的永久性损坏。发现异常，要及时从厂家购买备用天线罩更换。船舶通信导航设备运行与维护船舶通信导航设备运行与维护课程讲义课程讲义8（3）定期检查天线支架的牢固程度，发现支架或拉索出现异常时要及时采取措施进行维护。（4）定期检查连接天线单元和显示器单元的组合电缆，有无开裂、破损或其他异常情况，发现异常及时补救。（5）定期检查有无锈蚀或松动的螺栓。对严重腐蚀则用新的替代，并涂上少量润滑油；发现松动的螺栓立刻紧固。2天线驱动电机的更换天线驱动电机的更换当电机损坏，造成天线不旋转时，应更换天线驱动电机。步骤：具体见操作录像更换电机应注意的细节：更换电机时要使用与原厂相配套的安装螺丝。电机更换完毕后，手动推旋天线一周，仔细观察，注意雷达船首装置簧片不要与电机安装螺丝相碰。船舶通信导航设备运行与维护船舶通信导航设备运行与维护课程讲义课程讲义83更换碳刷更换碳刷当雷达工作3000小时以上，如果发生天线不转的情况，请检查电机内置碳刷是否磨损，如果有磨损请及时更换。具体更换方法如图4.1所示。操作步骤如下：（1）按图B将两只固定螺丝拆开，使电机变速箱、电机磁缸与底部端盖三体分离。（2）反向将电机转子与底部端盖拉开，可见图C(底盖俯视图)。（3）如图C沿相对方向将碳刷从碳刷盒中小心抽出，用电烙铁沿两个焊点将旧的碳刷拆除，换上新碳刷，并用电烙铁焊牢。注意将弹簧先放入碳刷盒，再将碳刷装入。同时将磨损的碳粉清洗干净。船舶通信导航设备运行与维护船舶通信导航设备运行与维护课程讲义课程讲义8（4）将电机复原时就先把转子与端盖安装，安装时用手拉住两根碳刷引线，使碳刷全部进入碳刷盒内，再将转子装入。（5）将端盖与磁缸相连时注意端盖的缺口与磁缸内壁的突起处相对。插入两根固定螺丝，找准相对应的螺孔位置，将磁缸与变速箱相连。此时应注意电机引出线的位置应于变速箱轴偏向相反。4更换天线部件或三端环形器更换天线部件或三端环形器当因为意外情况导致天线部件或三端环形器损坏时，需要及时更换。更换步骤：具体见操作录像5定期检查收发机各种连接电缆接头是否牢固定期检查收发机各种连接电缆接头是否牢固。6当磁控管性能明显下降时，应及时更换。当磁控管性能明显下降时，应及时更换。更换步骤：具体见操作录像更换天线部件或三端环形器注意细节：在安装新的天线部件或三端环形器时，要将三端环形器波导口中线位置与左右侧合波导口中线位置相对齐（雷达整机在出厂时左右侧盒已标有中线标记），否则雷达会出现回波偏少或烧MIC的现象。船舶通信导航设备运行与维护船舶通信导航设备运行与维护课程讲义课程讲义8二、船用导航雷达天线收发单元的相关理论知识点二、船用导航雷达天线收发单元的相关理论知识点1船用导航雷达天线系统的结构及基本工作原理船用导航雷达天线系统的结构及基本工作原理雷达天线系统采用定向天线收发电磁波，天线匀速旋转以探测周围物标。同时天线系统还向显示器发送船首位置信号和天线偏离船首方向的角位置信号，以实现物标的准确显示。天线系统组成框图如下图所示。船舶通信导航设备运行与维护船舶通信导航设备运行与维护课程讲义课程讲义8下面对系统各组成部分的功能进行简要说明。（1）馈线。馈线是指连接于收发机和天线之间的微波能量传输线。船用雷达采用的馈线主要有波导管和同轴电缆两种。同轴电缆比较常见，下面简单介绍一下波导管。波导管是由黄铜或紫铜拉制而成的空心管，据横截面的不同可分为圆形波导和矩形波导。超高频电磁波在波导内传输的衰减很小，很适合传输雷达电磁波。波导是刚性元件，为方便安装，生产加工成了各种类型的样式，统称为波导元件。常用的波导元件有直波导、宽边弯波导、窄边弯波导、扭波导及旋转接头等，如左图所示。船舶通信导航设备运行与维护船舶通信导航设备运行与维护课程讲义课程讲义8由图可见，每根波导的两端结构不同：一端的端面是平的，称为平面接头；另一端端面开有两个槽。外面一个槽浅一些，是安装水密橡皮圈用的；里面一个槽较深一些，深度约为四分之一波长，而且宽边中点到槽的距离也为四分之一波长，此槽称扼流槽，这一端称为扼流接头。连接时，平接头朝向天线。波导管使用、安装应注意如下事项：要检查波导管，管内应清洁；长度不宜超过20m，弯波导不宜超过5个；不能用作弯波导，不宜装于室外；平面接头朝天线，扼流接头朝收发机；每个连接处要在水密槽内装橡皮圈，螺丝要上紧，并在安装结束后在接缝外边涂上厚油漆；机波导口要插入云母片，防止波导一旦进水直接流入磁控管而损坏磁控管；波导安装时要防止波导受力，每隔1m2m要有固定架，室外易碰撞部分应加装硬防护罩等。船舶通信导航设备运行与维护船舶通信导航设备运行与维护课程讲义课程讲义8（2）天线天线的作用是定向发射定向接收电磁波信号，在驱动电机的作用下，天线顺时针方向匀速旋转，转速为1530r/min。天线结构现代雷达普遍采用隙缝波导天线，其结构如下图所示。船舶通信导航设备运行与维护船舶通信导航设备运行与维护课程讲义课程讲义8它由隙缝波导、垂直极化滤波器、扇形喇叭，终端吸收负载及天线罩等部分组成。隙缝波导位于扇形喇叭颈部，它是一段窄边开有许多隙缝的矩形波导，缝距约为，隙缝的距离、角度、深度及数量决定了天线辐射的水平波束的宽度。一般天线（隙缝波导）越长，其水平波束越窄、方向性越好。垂直极化滤波器是由镍铬丝条或铝块制成的滤波格子，可以滤除从隙缝辐射出来的电磁波中的垂直极化成分，仅剩下水平极化波辐射出去。终端吸收负载起匹配作用，它可以吸收传到波导终端的能量而防止反射。扇形喇叭由轻质金属制成，用以限制垂直波束宽度，喇叭张角越大，则垂直波束越窄，其张口用低损耗材料密封。，天线的极化类型与特点所谓电磁波的极化类型是指电磁波传播时其电场向量在空间的振动方向。隙缝波导天线所辐射的电磁波有三种不同的极化类型：（a）水平极化天线这是性能标准规定的，每艘船上必须装备的X波段雷达天线的工作模式，因为所有工作在X波段的雷达航标均使用水平极化波。另外，在海面平静状态（浪高小于0.25m）时，水平极化波引起的海浪干扰杂波最小。（b）垂直极化天线在浪高为1m3m时，垂直极化波引起的海浪干扰最小，所以有些10cm雷达采用垂直极化波，利用10cm波长的垂直极化波对海浪干扰的特性来抑制海浪干扰。船舶通信导航设备运行与维护船舶通信导航设备运行与维护课程讲义课程讲义8船舶通信导航设备运行与维护船舶通信导航设备运行与维护课程讲义课程讲义8（3）其它部分驱动电机驱动电机的作用是带动天线匀速转动，它应能便天线在相对风速达到100节的情况下仍能正常地启动和运转，为保证天线匀速转动，驱动电机转速通常为1000r/min3000r/min。传动装置传动装置实际上是一个减速装置。该减速装置是将高达1000r/min3000r/min天线电机转速减速，以保证天线以15r/min30r/min的速度匀速转动。目前大部分雷达采用的是齿轮减速传动装置，也有些雷达采用皮带传动减速装置。前者要求定期加注或更换防冻润滑油，后者要求定期检查皮带的松紧程度，并进行调整或更新。船舶通信导航设备运行与维护船舶通信导航设备运行与维护课程讲义课程讲义8方位同步发送机是方位扫描系统的一个组成部分。它把天线的角位置变成电信号送给显示器的同步接收机，并通过方位扫描系统的其他部件使扫描线随天线同步旋转。船首信号产生器船首信号产生器是显示器中的船首标志形成电路的一个部分，其作用是每当天线转过船首方向时产生一个脉冲信号，在荧光屏上形成一条径向这线代表船首线，常用的船首信号产生器有触点开关，干簧管，光电耦合器件和轴编码等。船舶通信导航设备运行与维护船舶通信导航设备运行与维护课程讲义课程讲义8有触点开关，干簧管，光电耦合器件和轴编码等。2船用导航雷达收发机的结构及基本工作原理船用导航雷达收发机的结构及基本工作原理（1）雷达发射机的结构及其简单工作原理雷达发射机的基本组成框图如下图所示。可见，发射机由脉冲调制器（少数雷达需预调制器）、磁控管振荡器和发射机电源三部分组成。发射机的基本功能是在触发脉冲的控制下产生周期性大功率、超高频射频脉冲。下面结合下图对发射机基本工作原理简介如下：雷达电源开关打开后，中频电源经低压变压器产生整个发射机工作所需的低压偏置电压，使触发脉冲产生电路输出触发脉冲，同时送往发射机、接收机及显示器。此时由于延时开关及门开关未闭合，特高压电源未形成，脉冲调制器不能工作，磁控管在延时开关的保证下进行预热。预热完成后，延时开关及门开关自动闭合，若此时将雷达开关置“发射”位置，则发射开关闭合，特高压变压器输出特高压加至脉冲调制器，脉冲调制器在触发脉冲的控制下产生高压调制脉冲加至磁控管振荡器阴极，使磁控管振荡器输出大功率、超高频射频脉冲经馈线送至天线辐射出去。限于篇幅，对各部分具体作用不作具体介绍，有兴趣的读者可自行参阅相关资料船舶通信导航设备运行与维护船舶通信导航设备运行与维护课程讲义课程讲义8船舶通信导航设备运行与维护船舶通信导航设备运行与维护课程讲义课程讲义83行业标准文件（JT/T8100.2-92）对雷达天线收发单元的维护保养工作的具体要求JT/T8100.2-92船用通信、导航设备的安装、使用、维护、修理技术要求文件对雷达天线收发单元维护保养工作的具体要求如下：（1）注意事项当对雷达进行维护保养工作时，应切断雷达的总电源，并且在雷达电源开关和显示器上挂警告牌禁止开机。维护人员应了解维护工作的要求和工作顺序。进行维护工作时，不要旋动不相关的旋钮和内部调整零件。所有维护工作应由分管雷达的驾驶员负责。在维护收发机和显示器时，应将高压储能器件对地放电，防止高压放电。任何维护工作完成后，应将其详细的情况记录在雷达使用本中。船舶通信导航设备运行与维护船舶通信导航设备运行与维护课程讲义课程讲义8（2）天线及波导维护隙缝天线辐射面罩（或抛物面及辐射窗口）上的油烟灰尘至少每半年清险一次。清除时应用软湿布、软毛刷、清水洗洁，不准加涂油漆。波导法兰和波导支架紧固情况至少应每半年检查一次。检查软波导、波导是否开裂（如有开裂，必须立即更换），波导法兰连接处的密封情况和波导、电缆穿过甲板的水密情况等。天线基座（传动箱）每半年油漆一次，并对固定螺栓的锈蚀情况作仔细检查，以免因锈蚀严重而降低其强度，摔坏天线部件。每年按说明书规定对天线基座内各齿轮涂一次油脂或更新天线齿轮箱润滑油，并紧固基座内部的螺栓（当直流驱动电动机电刷磨损严重时需及时更换）。在天线基座内发现水迹时，必须及时采取措施消除，并通知专业修理人员找出原因，予以解决。对安装在露天的波导和电缆，应仔细检查其是否紧固牢靠及有无损坏情况，并经常涂漆。船舶通信导航设备运行与维护船舶通信导航设备运行与维护课程讲义课程讲义8（3）收发机的维护每三个月检查一次各种电缆接头和连接器是否牢固可靠。至少每三个月检查一次雷达测试电表各项指示是否在正常范围内。测试时，应在雷达工作半小时后进行。每半年用软毛刷清除一次收发机内的灰尘。当收发机及显示器工作正常，而回波明显减弱时，应检查波导管内有无积水现象。当更换磁控管后，应“预热”半小时以上再加高压，或按该磁控管的技术要求进行“老练”。当更换磁控管、调制管、速调管等主要器件后，应按技术说明书要求对收发机进行重新调试，并将器件的更换日期、更换人员及各测试数据重新记入雷达使用记录本。