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卫星电视高频头的原理与维修

来源:奥尔卫视 时间:2013年11月29日

一、高频头简述

高频头的里面有什么东西呢?最简单的想法是把它当作一个无线电接收机。高频头里面的接收电路大部分要排成微动形式,所有元件都采用表面安装的方法。采用微动设计是由于它在微波频率的效率比较高。微动的宽度和长度和使用的频率有直接的关系。高频头的基本作用是拾取碟形天线反射的微弱信号,然后把信号传递到接收器。这里遇到的问题是,碟形天线和接收器通常相隔一段距离,而在微波频率下的损耗是相当高的,为了克服困难,高频头把来自碟形天线的超高频SHF的信号变换成较低的中频IF频带,再通过电缆传送信号到接收器,这样的效率是比较高的。

二、极化

高频头有许多类型,不过其基本设计都是类似的。其差别主要是选择水平还是垂直极化的信号。信号是由微型传感器拾取的,选择水平或垂直极化传输信号的方法有三种。最简单的方法是安装两个互成90°的传感器,并且可以在它们产生的输出信号之间来回转挽,这是最简便和最广泛使用的方法,称为水平垂直转换。馈源喇叭直接边接到高频头,极化器安装在馈源喇叭和高频头之间,机械极化器有一个安装在一段波导管上的传感器,波导管可以转动,让传感器的取向可以配合信号的极化方向,由接收器控制的伺服马达依照需要移动极化器,这是最早的方法,但去不太可靠。磁性极化器是比较便宜和比较可靠的另一种方法,它没有移动部分。它的作用是在必要时,输入信号到达单独的传感器之前,改变信号的极化方向。它含有一个绕在铁氧体磁芯上的线圈,线圈是由电流驱动的,供应的电流量确定了出现波形的弯曲度。

三、典型的高频头设计

典型的高频头信号电路设计,它的输入有水平转换装置,左上方部分在馈源喇叭后部的上方,互成90°的两个传感器,右方是水平极化传感器,而下方的是垂直极化传感器,它们拾取来自馈源喇叭的能量,再把它传送到高频头电路。晶体管都是场效应管,Tr1和Tr2提供初步的射频放大,Tr1适合垂直极化信号,而 Tr2则适合水平极化信号。要达到水平垂直转换只需以电子的方法接通Tr1或Tr2,Tr3是第二级的射频放大器,它与第一级的晶体管之间的信号通道并没有直流连接,实际上射频放大器各级中的所有晶体管之间采用交流耦合的交直流元件干扰邻近各级,Tr4是第三个射频放大器(射频放大器部分通常有三级,不过有些设计可能有更多级)。经过最后的射频放大器放大的输出经由微带带通滤波器馈入二极管混合器D1。射频信号在这一级和本机振荡器的输出混合。这个过程通常是在10GHz的频率下进行,不过最新的Astra ZD设计者所有频率却是0.75GHz。晶体管Tr5右方的小圆片,金属盖放在小圆片上就会产生共振。小圆片还有一根本机振荡器的调节螺丝,调节它就可以调谐振荡器在基本频率10GHz上下100MHz至200MHz的频率下工作。

这样产生的中频信号即90~1700MHz传送到高频头的中频部分,这部分通常有三个放大级,是很容易识别的,因为其中的场效应晶体管是黑色,而射频场子效应晶体管是白色。另外,还需要有偏压电路,在大多数新式设备中,场效应晶体管的偏压是自动调定的。在Marconi带盖型之类的旧式装置中,却要以人手调定射频级的偏压,在组件上还有螺栓固定了一个5V稳压器,也是很容易的识别的,电路板上唯一的IC是Philips的PC74HC7147。这个14脚的小器件是用来转换水平和垂直极化信号的。

故障检查

在电路中检查故障要比想像的更为容易。第一件要做的工作就是检查高频头能否工作。第一步 是要留意屏幕上出现的症状,这样会发现问题所在。以下就根据问题的严重程度来看看可能出 现的故障和解决办法。

1.没有信号这是通过观察电视机屏幕最难诊断的故障,因为有几个可能的原因,如果水平和垂直信号都没有了,而天线的调准又正确,便可从天线拆下高频头,把它连接到13V 电源,并且检查电源流出的电流,这电流值应为200mA,不过Marconi的蓝盖型高频头达到300mA也是很常见的。没有电流说明稳压器可能坏了,或者输入连接焊接不良。焊接不良是常见的毛病,读数若低于或高于200mA可能是器件坏了,如果电流输出有短路现象,则可能有fc流入高频头、 Marconi的高频头常有这种情况出现,不过较新的设计在这方面已大有改善。接着,可以小心打开高频头,不要丢失任何螺钉,还要使本机振荡器正确工作,在重新装好整个装置时,所有螺钉必须都装上。有些高频头的振荡器部分有分开的盒子,若非需要,最好不要随便动振荡器部分,要使本机振荡器恢复原状,必须要用到频谱分析仪。打开高频头之后,首先检查电路有没有明显的毛病或腐蚀,偏压部分99%都不会出现问题,毛病大多出在射频、中频或者振荡器部分,通常毛病是由于射频部分的一个场效应晶体管损坏而引起的,下一步就是检查电路。检查电路可使用数字伏特计,伏特计的准确度并不重要,两倍数字就足够了。把数字伏特计的负极线连接到高频头的底板,并且使用正极引线进行检查,先从Tr1和Tr1开始。直接检查场效应晶体管引线的偏压压,栅极电压应该是0.1~0.2V之间,不要忘了,这两个晶体管总有一个是关断的,要使每个晶体管接通或关断,可提`