1、57AVIATION MAINTENANCE&ENGINEERING航空维修与工程2023/2 后，在 8 年的使用期内传感器的绝缘性符合技术要求，且修补的封装胶粘接牢固。根据以上试验及分析，对于封装胶有裂纹的传感器，可使用适量的 DG-4表5老化试验前后传感器绝缘性的测试值（爱劳达）传感器编号老化试验前测试值（M）老化试验后测试值（M）115015021901903170170胶粘剂或爱劳达 2011 环氧胶粘剂填补裂纹，且填补后的产品符合产品技术要求。4 结论针对某型导引头惯性传感器裂纹，通过密封胶的材料成分分析及应用环境分析，确定了损伤原因；对传感器的结构进行分析，结合试验测试，验证了封
2、装胶开裂对传感器性能和使用无影响；通过对封装胶的材料成分进行分析，提出了有效的修复方法及试验验证，修复后传感器外观完好，性能符合要求，有效解决了某型导引头惯性传感器裂纹修复问题。参考文献1 刘艺帆，章谏正，秦蓬波，吴松华.环氧树脂硫化聚硫代醚密封剂的研究 J.中国胶粘剂，2020，29（4）：33-36.2 全燕南，吴松华.环氧树脂对液体聚硫胶粘接及力学性能的影响 J.化学与粘合，2019，41（2）：100-103.3 孟凡娜.聚硫醚密封剂中环氧树脂的使用 J.科技创新与应用，2015（11）：72.雷达引信的工作原理如图 1 所示，该雷达引信是一个收发系统。弹目交会时，在发射期间通过定向天
3、线发射定向射频信号，在接收期间通过定向天线和全向天线接收目标的回波信号。来自定向通道和全向通道的视频信号，在多普勒滤波器和加法器电路中进行滤波、视频对消、放大处理后，得到定向信号 a 和全向信号 b，经加法电路进行“和”“差”处理，输出“和”信号（a+b）与“差”信号（a-b），分别送至引信乘法器与检波器的“和”“差”输入端。“和”信号（a+b）与“差”信号（a-b）在乘法器进行乘积运算，得到（a+b）0 引言导弹在实战中将经历恶劣的环境条件，引信作为导弹武器系统中的重要组成部分，其可靠性要求特别高。由于引信是引爆战斗部的一次性使用产品，在引信处于待爆状态期间不允许出现一次虚警，否则会过早引爆
4、战斗部，使整个武器系统效能为零。某型导弹引信随机振动试验时，虚警故障频发。当雷达引信电路受到冲击过载后会产生振动噪声，经电路放大后对输出信号产生严重影响。本文从雷达引信工作原理、振动噪声产生两个方面分析引信振动虚警的产生机理，分别从装配环节、低频电路分析、微波组件等方面分析造成引信虚警的原因，以探讨降低振动噪声的方法及虚警应对 措施。1 雷达引信的结构及工作机理某型雷达引信主要由引信逻辑电路、引信乘法器与检波器、引爆延时电路、引信时钟发生器、多普勒滤波器和加法器、射频探测器等组成，其中射频探测器为微波高频电路。引信的组成部分分别安装在制导舱内，并没有一个独立完整的整体结构，而是与导引头及二次电
5、源共同构成制导舱。某型雷达引信虚警分析与控制False Alarm Analysis and Control for a Certain Radar Fuse 霍亚玺 姜飞 皮天鹏 崔双洋/国营洛阳丹城无线电厂摘要：针对某型雷达引信随机振动试验中虚警频发现象，从雷达引信工作原理、振动过程中虚警的产生机理出发，结合雷达引信的结构组成，分别从装配环节、低频电路分析、微波组件等方面分析了造成引信虚警的原因，并提出修理环节中解决并控制振动噪声的措施。关键词：雷达引信；虚警；振动噪声；微波组件Keywords：radar fuse；false alarm；vibration noise；microwav
6、e moduleDOI:10.19302/ki.1672-0989.2023.02.02858航空维修与工程 AVIATION MAINTENANCE&ENGINEERING2023/2 定向通道 收发信机全向通道 接收机多普勒放大器多普勒放大器加法 放大器倒相、加法放大器乘法器比较器定向收发天线全向接收天线引信报警信号-VR比较电平aba+ba-baba2-b2图1 雷达引信工作原理图（a-b）=a2-b2，经检波比较，当定向信号能量超过全向信号能量一定值时，引信检波组合输出“引信报警”信号。2 故障现象引信随机振动试验时，安装引信天线的两个波导口分别安装有吸收负载，引信的发射信号被负载吸收
7、，全向波导口被封闭。此时，引信接收通道中无射频信号输入，因此，理论上电路中定向信号和全向信号的能量都为 0，不应该有引信报警指示信号输出。但实际振动过程中，引信报警指示信号有输出的现象时有发生。3 故障原因引信电路受到冲击过载时会产生振动噪声，该噪声将作为信号处理模块的输入冲击信号，经电路放大后对输出信号产生严重影响1。振动噪声的信号特征直接与振动激励的信号特征相关联，振动激励的加速度越大，噪声幅值越 大2。引信在没有回波信号存在而仅有噪声时，杂波干扰和内部噪声的幅度超过门限电压而被误认为是目标回波信号，使引信发生报警的现象，称为“虚警”。振动使得引信产生报警信号的原因在于噪声，当噪声过大时，
8、就会产生虚警信号。引信振动虚警故障树如图 2 所示。振动噪声产生的原因主要有三方面：舱体装配不牢靠、引信低频电路故障和微波组件故障。3.1 舱体装配不牢靠当舱体后盖或引信波导口紧固部位装配不协调时，在振动环境中，内外应力共同作用下，引信波导口的传输性能会下降，如驻波系数增加，并随振动频率而变化，对引信的微波收发信号产生附加调制。这种调制经混频后成为一种虚假多普勒信号，使多普勒信号处理电路产生虚警输出。当引信负载松动，引信低频电路板与舱体中接插件处存在接触不良，或多普勒滤波器和加法器连接射频探测器的中频插头固定不牢靠时，在振动条件下，连接松动部位会产生振动噪声，噪声信号会进入多普勒信号处理电路，
9、产生虚警输出。3.2 低频电路故障低频电路主要由逻辑芯片和触发电路组成，引信报警指示逻辑电路如图3 所示，此电路中为了避免引信开机瞬间的非相干信号的干扰并鉴别报警的真假，必须有一个“引信报警许可”信号作为“引信报警指示”形成的必要条件。当电平门由“0”电平跳变到“1”电平时，经过 2.26s 延时，“引信报警许可”变为“1”电平输入与非门，允许引信报警。当电平门由“1”电平跳变到“0”电平时，“引信报警许可”立即变为“0”电平输入与非门，禁止引信报警。引信开机2.26s后“引信报警许可”为“1”电平，只有当“引信报警”为“0”电平时，DM54LS00J 的输出才会变为低电平，经过微分电路，产生
10、下降沿触发 65ms 高电平脉冲，即产生“引信报警指示”信号。“TP2”为“引信报警指示”的遥测信号。在对低频电路板故障件的单板测试过程中，对逻辑芯片和整个单板进行振动试验，未出现引信报警指示信号。因此得出结论：低频电路产生虚警的主要原因为元器件焊接不牢靠或接插件连接问题。3.3 微波组件故障引信振动虚警舱体装配不牢靠引信低频电路故障微波组件故障制导舱后盖装配不协调引信波导口紧固不协调引信负载松动接插件接触不良焊接不牢靠,接插不好耿氏振荡器故障耦合器、环形器故障开关混频器故障弯波导故障射频电缆破损高频组件固定不牢谐振腔内多余物耿氏二极管不稳定装配不好或SMA插座松动混频二极管故障弯波导工艺问题
11、或多余物图2 引信振动虚警故障树工 程 ENGINEERING 59AVIATION MAINTENANCE&ENGINEERING航空维修与工程2023/2 射频探测器是雷达引信中最重要的组成部分，引发引信虚警的原因多为射频探测器故障。射频探测器的工作原理如图 4 所示。耿氏振荡器产生频率稳定的连续波振荡，由定向耦合器耦合其输出的一小部分作为混频器的本振信号，其输出的主要部分通过 PIN 开关的调制，形成一定脉宽的射频脉冲信号，经环行器通过天线发射出去，遭遇目标后，被目标反射的回波信号由天线接收，经接收开关至混频器与本振信号混频，产生中频信号送至信号处理电路进行处理。从以上分析可以看出，射频
12、探测器主要由微波电路组成，如果微波器件性能较差或装配不合格，将在振动环境中产生噪声，当噪声超过电路的阈值时，会导致虚警的出现。造成虚警的常见原因有以下几方面。1）混频器问题混频器的作用是将天线接收来的信号与本振信号进行混频产生中频信号。实际修理过程中，因混频器导致虚警的概率较高，因此本文对混频器的噪声进行深入分析。混频器的信号等效电路见图 5，混频器的噪声等效电路见图 6。假设信号电压为，本振电压为，且满足小信号工作条件：（1）于是由上述电压可建立的二极管电流为：（2）其中，是本振电压建立的二极管电导波形，是跨接在二极管两端的小信号电压。电导波形：（3）信号电压波形：（4）结合信号等效电路中各
13、电压的相位关系，得到二极管电流：（5）振荡器定向耦合器隔离器PIN开关PIN开关混频器发射脉冲信号接收脉冲信号中频输出环形器天线图4 射频探测器原理图图3 引信报警指示逻辑电路图图5 混频器信号等效电路图 图6 混频器噪声等效电路60航空维修与工程 AVIATION MAINTENANCE&ENGINEERING2023/2 （6）当只考虑基波混频器所产生的差频分量时得：（7）（8）由此看出，即在任意瞬间它们总是反极性地流经二极管，故在中频负载上得到叠加后的中频信号输出。类似可得出噪声电压与本振电压经二极管变频后产生的噪声电流输出：（9）（10）当，时，得到电路中的中频输出噪声分量：（11）此
14、时，负载上无噪声输出。如果混频二极管的性能下降，混频器的噪声系数超出指标要求，则会产生较大的振动噪声，进入电路，导致虚警 产生。2）振荡器故障耿氏振荡器主要由谐振腔、耿氏二极管、调谐杆及调匹配杆组成，其结构示意图如图 7 所示，耿氏振荡器导致的虚警多为耿氏二极管故障引起。耿氏二极管调谐杆调匹配杆谐振腔图7 耿氏振荡器组成示意图如果谐振腔内有多余物或存在工艺缺陷，可能常温静态测试时表现正常，但遇到一些冲击或振动，造成耿氏二极管起振工作不正常或产生跳频，使引信电路中的 VR比较电平较大，导致引信报警指示信号输出。3）波导工艺问题因工艺问题，波导口的窗口片与弯波导的黏合不好，或弯波导内部的隔板出现问
15、题，都会导致引信虚警。弯波导内有多余物，产生噪声，也会导致虚警。4）装配问题射频探测器连接和固定各高频组件的橡胶老化，使减振器性能变差，或油膏干涸失去减振功能，都会导致振动环境中的虚警产生。4 应对措施由于引信产品的特殊性，接插件的可靠性一定要高，在振动、冲击、高低温等环境条件下，绝不允许出现接触不良的现象，尤其是射频探测器的中频输出，发射、接收开关信号输入都通过接插件来实现，应胶封牢固，尽量减小振动噪声，确保产品的可靠性3。1）微波器件的基本波导元件要固定牢靠在微波器件中，一般采用一些波导元件来调匹配、调参数。这些元件一定要可靠地固定在腔体上，绝不允许出现松动现象。混频器中的可调短路面要用机
16、械紧固方法固定，并选择合适的胶接材料和工艺。射频探测器的任何可调元件应在安装调试结束后可靠固定。2）射频探测器的各个部件应连成一体射频探测器的各个部件应有机地连为一个整体。在薄弱环节，应灌上合适的减振胶，最终使射频探测器成为“铁板一块”，这将大大提高产品在振动条件下的可靠性。3）舱体的装配应保证安装尺寸协调射频探测器作为导弹的一个部件，一般装入导弹舱体，装配时应严格控制射频探测器与舱体的连接尺寸协调一致，保证振动时舱体后端盖不与引信射频探测器接触。另外，加强对各环节中产品的保护措施，避免有多余物落入引信波导口。5 结束语通过对某型雷达引信虚警的研究，对虚警的产生机理进行分析，分别从雷达引信的装配环节、低频电路处理和高频组件等方面对引信虚警的常见原因进行了分析，探讨了降低振动噪声的方法及虚警的应对措施，为雷达虚警的分析与故障排除提供了一定的参考和依据。参考文献1 唐尚华，刘勇涛，朱素英，等.某型导弹振动中触发引信误动作故障 J.四川兵工学报，2013，34（3）：41-44.2 崔思林，郗向儒，汪晓安.侵彻引信电路振动噪声处理方法研究 J.机械科学与技术，2018，37（5）：742-7
