0 引言
炮位侦校雷达和防空火控雷达所采用的电真空发射机，其内部器件限于国内工艺水平，可靠性低，且工作在高电压大功率条件下，需专业的高压技术人员维修，维修难度大。发射机在雷达上无冗余设计，因此发射机发生故障会直接导致雷达失效，进而影响整个战场情报的获取效能。
电真空发射机工作在高压环境，出于安全考虑，一般出现故障后需要专业的发射机技术人员前往现场维修。现场存在仪表短缺、备件不全、维修自然条件差等因素，对发射机的维修工作带来极大困难。因此目前在最好的解决办法就是设计快速诊断仪器仪表，协助外场技术人员快速排查故障，修复装备。
1 开发背景
雷达发射机伴随着第二次世界大战初出现的第一批搜索雷达而诞生。电真空发射机是以电真空大功率管为核心的一类发射机，分为单级振荡式和主振放大式两种。一般由高压电源组合、控检组合、微波单元和调制器单元这四部分组成。电真空发射机虽然工作在高电压环境，对电路设计要求较高，但由于具有高功率、高效率、成本低的优点，在雷达装备应用中仍很广泛。
从统计结果看来，主要故障部分定位在调制器、高压电源、微波单元这三个部位，它们的故障次数占总故障次数的86%，其中调制器故障率为最高。
发射机脉冲调制器主要用于以脉冲方式工作的雷达发射机或电子加速器的微波源上，其主要形式有线型脉冲调制器、刚管脉冲调制器和栅极调制器。栅极调制器也称为浮动板脉冲调制器，它包括栅极调制、阳极调制、聚焦电极调制和控制电极调制几种。
调制器作为电真空发射机重要组成部分，围绕行波管等大功率微波放大器提供其工作所需的各种信号和电源。因为调制伏在高压上工作，与大功率微波器件连接紧密，一旦微波器件打火，必然会有串扰窜入调制器电路中，造成调制器瘫痪和损坏。作为雷达的易损件，调制器一般在雷达上备有备件。所以在现场维修时，第一时间判断调制器的状态好坏，装入备件，可以极大的缩短修复时间，因此开发能够检测调制器工作状态的检测仪是很必要的。
3.1电路设计
某雷达浮动板脉冲调制器由灯丝电源、正偏电源、负偏电源以及脉冲形成电路组成。因为整个调制器工作在高压下，因此直接测量高压下的电源电压和脉冲无法实现，也为检测提出了难题。将高压区工作的电路信号耦合到低压口，是我们解决问题的突破口。
已知所有电源都是通过高频逆变的脉冲经隔离变压器传递能量，电压的采样通过一高压变压器输出耦合到低压，形成反馈信号，使得电源能够稳定工作在所需要的电压上。同理，也可以应用此电压作为检测信号，来确定调制器的所有电源是否正常工作。
3.1.1正偏电源检测
正偏电源反馈信号整流后送LM124芯片，应用集成运放构成射随器，将检测电压信号送给LM139比较器，输出过压故障或欠压故障信号。
3.1.2负偏电源检测
负偏电源反馈信号整流后送LM124芯片，应用集成运放构成射随器，将检测电压信号送给LM139比较器，输出过压故障或欠压故障信号。
3.1.3灯丝电源检测
灯丝电源反馈信号同上，不同的是灯丝电源慢启动过程，检测过程应采用延时检测。在此，选择阻容电路慢充电，控制LM137输出，给比较器供电，达到延时检测的目的。
3.1.4故障上报电路
调制器检测故障一般有灯丝过压、灯丝欠压、正偏过压、正偏欠压、负偏过压、负偏欠压、高电位、15V/48V检测端口，高电位是所有故障信号或操作后汇总的故障信号。所有的故障监测点都输出在检测端口上，制作相应的连接器，配备拨动档位选择开关和电压表，就可以快速测试调制器各工作点的状态。
3.2结构设计
调制器检测仪采用工程塑料材质，兼具轻便和耐用性。设置电池充电插孔，整体模具3D打印后喷漆，尺寸为80mm*40mm*20mm，可单手持握，表头内嵌。
a)显示范围：0-99V
b)精度：0.1%
c)采样速率：5次/秒
d)工作电流：≤80mA
e)位数：4位显示
f)工作电压：DC 5V
g)锂电池：1000mA ,miniUSB充电。
h)续航时间：6小时。
高集成化，实现了调制器状态的快速检测，为一级维修提供支持。
多个检测点电压检测的小型化设计。
4 测试
将调制器单元正确接入测试系统，确保连接器连接正确、牢固；确保测试系统和调制器单元机壳接地良好，测试连接框图见图3，在检测口接入检测仪器。打开电源开关，按顺序更换档位，测得各检测信号电压，并做好记录。
结论
调制器检测仪经过测试，仪器方便携带，即插即用，测量准确，能够安全快速检测调制器各种故障，为进一步的维修提供依据，也为今后现地保障设备开发指明了方向。
参考文献：
《雷达发射机自动测试系统设计分析》 郑光华 《技术与市场》 2019.5.19 期刊
《脉冲雷达发射机常见故障和诊断》 石一鸣 《信息技术与信息化》 2019.1.25 期刊
作者一姓名：程宝山 ；性别：男 ； 出生年月：1982年7月 ；籍贯（具体到市）：黑龙江省大庆市 民族：汉 ；最高学历：本科 ；目前职称：高级工程师；研究方向：雷达发射机
