机载气象雷达电磁辐射问题分析.pdf

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1、维修MAINTENANCE机载气象雷达电磁辐射问题分析AnalysisofElectromagneticRadiationaboutAirborneWeatherRadar■万晓云/南航深圳分公司飞机维修厂摘　要：机载气象雷达工作时具有一定的电磁辐射能力，本文针对气象雷达的工作特点、发射条件、扫掠模式、辐射范围和危险区域等问题进行深入分析，并提出维修时工作人员自我防护的建议。关键词：气象雷达；电磁辐射Keywords：weatherradar；electromagneticradiation0引言峰值功率只有一百多瓦，电磁辐射也随条件时

2、，雷达工作在气象/风切变扫掠机载气象雷达是飞机上重要的气象之大为减小。模式。探测设备，系统工作时天线发射很高频对于气象或气象/风切变扫掠，天率的电磁波，具有一定的电磁辐射能力。2雷达发射条件与扫掠模式线左右扫掠范围为±90°，而对于风切由于担心受到雷达的电磁辐射，维修人目前，机载气象雷达控制面板上普变扫掠，扫掠范围只有±45°左右。不员尤其是接机人员的工作情绪常会因机遍安装了两个开关电门，即雷达电门和管是何种扫掠，天线波束在所有扫掠方上雷达未关而受到影响。风切变电门，两个电门相互独立，能各位上始终与水平面保持控制面板设定的全面了解雷达的

3、发射条件与扫掠模自控制雷达的发射工作。雷达工作时，俯仰角度。式，知晓雷达的辐射范围与危险区域，天线左右来回扫掠，扫掠有多种模式，为避免地面雷达意外工作，机组检对于正确认识机载气象雷达电磁辐射，取决于雷达控制面板上这两个电门的位查单要求飞机起飞时才将风切变电门置避免不必要的心理恐慌具有积极意义。置和一些触发条件。AUTO位，一旦飞机落地，应及时将雷1）当雷达电门置ON位、风切变达电门与风切变电门置OFF位。1机载气象雷达基本情况电门置OFF位时，雷达工作在气象扫掠机载气象雷达主要用于探测航路上模式。3雷达辐射盲区含水气象目标，如降雨、湿性

4、湍流和风2）当雷达电门置OFF位、风切变飞机在地面上，如果雷达工作时，切变等，系统由收发机、控制面板、天电门置AUTO位，满足一定的触发条飞机前方存在一定范围的辐射盲区，即线、天线驱动组件、波导管、波导开关件时，雷达工作在风切变扫掠模式。对人员站在飞机前方某些位置处将不会被及雷达罩等部件组成。雷达工作在脉冲于霍尼韦尔RDR-4B雷达，触发条件天线波束的主瓣照射到。忽略地面反射方式，发射频率为9.3GHz左右，在超为Qa、Qb离散信号均有效，Qa信号影响，对雷达盲区的求解过程如下。高频（SHF）波段，又属微波中的X波段，指ATC/TCAS

5、控制面板接通在ON或图1为地面雷达辐射示意图，其中波长为厘米级。AUTO位，Qb信号来自发动机低滑油压h为天线高度，L为目标到天线距离，θ老式气象雷达使用磁控管和抛物面力传感器，发动机起动后信号有效；而为天线波束垂直面内主瓣宽度，α为天天线，发射功率达上千瓦，辐射较强。对于柯林斯WXR-2100雷达，触发条件线俯仰角（设上仰为正、下俯为负，选而现代气象雷达普遍采用频率合成技术为Qb与Qc信号有效，或Qb与Qd信号择范围－15°～15°）。和平板缝隙天线，天线发射圆锥形波束，有效，Qc数字信号要求飞机地速超过30那么，距离天线L处雷达辐射

6、的高波束的主瓣很窄，主瓣宽度一般在3°节，Qd数字信号要求飞机纵向加速度大度范围从Hmin到Hmax，其中，～5°之间，天线发射的能量主要集中于0.07g且至少持续0.5秒。θHmin=h−Ltan(−α)Lj（1）2在主瓣宽度内，由于天线的方向性强、3）当雷达电门置ON位、风切变θ增益大，使得雷达发射功率大大降低，电门置AUTO位，满足风切变使能触发Hmax=h+Ltan(+α)（2）2航空维修与工程2013/140AVIATIONMAINTENANCE&ENGINEERINGwww.aviationnow.com.cn2平均能量密度应

7、不大于10mW/cm，该数据已被世界许多工业组织接受，并成Hmaxαθ为人体耐受雷达辐射的标准。Hminh4.1安全距离L根据AC20-68B附录1，雷达辐射图1　地面雷达辐射示意图安全距离的确定需计算并比较Rs、Ri两个数值，取其中较大的值作为安全距离。Ri为天线到近场区/远场区交叉点的距2离，Ri=Gλ/8π；Rs为天线到10mW/cmαHθHh能量密度处的距离，Rs＝√GP/400π。L其中，G为天线增益；λ为雷达波长，1L2单位m；P为发射平均功率，单位W；处于雷达辐射盲区。飞机停稳后，距离图2雷达辐射盲区Ri、Rs单位均为m。

8、机头6m内的维修人员则不会受到雷达以霍尼韦尔RDR-4B雷达为例，假设地面目标高度为H，当Hmin>辐射。如果天线俯仰设置在1.75°或以该雷达的工作频率为9.345GHz，峰值H或Hmax<0时，天线波束