顏曉濱
(肇慶市鼎湖區(qū)廣播電視臺,廣東 肇慶 526000)
近幾年,衛(wèi)星市場的迅猛發(fā)展,規(guī)模化生產(chǎn)的衛(wèi)星接收機,出于成本控制的需要,普遍采用低成本的一體化解決方案(如臺灣揚智ALi3328C、卓聯(lián) ZL10312、國芯 GX1101、CONEXANTCX24301、海爾的Hi2011等大量應(yīng)用于批量生產(chǎn),而較為成熟的STi5500/5518、MB87L2250、SC2005、CT212/3 等解決方案的機器一般用于工程機),現(xiàn)在的機器質(zhì)量參差不齊,一定要買一類品牌,售后服務(wù)技術(shù)支持及時便捷的。
據(jù)用戶單位反映,每次開機15min左右,就會出現(xiàn)畫面左側(cè)有3~4根豎直黑色帶,很有規(guī)律。排除電源問題,沒有發(fā)現(xiàn)其周圍有干擾源存在?,F(xiàn)象和電視的高壓包的振鈴現(xiàn)象很相似,懷疑還是機器有問題,打開檢查,各組電源電壓均正常,也無過熱燒壞跡象。分析應(yīng)該是某元件熱穩(wěn)定性不好造成的,試換27MHz,無效,后來打開屏蔽盒換掉10MHz晶振,故障終于排除。
經(jīng)檢查系+3.3V電壓偏低造成,實測只有2.2V。檢查電源板未發(fā)現(xiàn)有元件損壞,估計是3.3V的繞組有問題。斷開該組輸出電路,改接+5V后面串接BA033的穩(wěn)壓塊,試機正常。實際上3.3V偏低或者偏高,均會造成這種現(xiàn)象。
據(jù)用戶反映,一場雷雨過后,他家的電視機被打壞了。我初步判斷高頻頭可能也被雷電擊壞,而且發(fā)現(xiàn)F頭內(nèi)有進水的痕跡,換新高頻頭后,依然不行,發(fā)現(xiàn)信號強度顯示只有3%~5%之間變化,懷疑天線被風(fēng)吹偏了,重新調(diào)整天線依舊沒有信號,信號強度最大只有12%,這時懷疑機器壞了,開機檢查,發(fā)現(xiàn)控制18/14V輸出的電壓變換LM317已經(jīng)壞了,換新后,317電壓切換輸出正常,接上饋線,還是無信號。
據(jù)用戶單位自述,某天開機后,發(fā)現(xiàn)不能收看CCTV-4套和9套節(jié)目了。初步判為水平極化不工作,一般故障點在極化切換電路,包括主芯片極化切換輸出腳是否正常,正常電壓水平為0V,垂直為3.2V,該電路正常。進一步檢查發(fā)現(xiàn)是18/14V電壓變換電路的LM317只能輸出12.3V了,換合格新品,開機正常接收了。常見的還有LNB水平極化不能切換,水平放大電路壞了。另外還有極少的機器是由22K開關(guān)異常造成的,在多星多節(jié)目接收工程中較為常見。
(1)圖像無彩色。無彩色常由色不同步引起,而色不同步是由于4.43MHz的相位失鎖造成,這與系統(tǒng)時鐘有關(guān),它不穩(wěn)定就會導(dǎo)致不同步而產(chǎn)生無彩色。
(2)顏色發(fā)暗。說明視頻編碼部分基本正常,故障點多發(fā)在視頻輸出濾波電路,懷疑輸出旁路小電容漏電造成,換后解決。輸出耦合電容10V/47μF漏電類似。
(3)色彩異常。補焊視頻編碼輸出部分的引腳即可。多發(fā)生于使用2年以上,在高溫潮濕的季節(jié),加上使用環(huán)境狹小,通風(fēng)散熱不好,日久難免出現(xiàn)虛焊、脫焊現(xiàn)象。
在衛(wèi)星接收機與衛(wèi)星天線相距較遠時,阻抗匹配更顯重要。因為饋線一旦加長,反射信號延遲時間更長,再與直射信號相疊加后就會增加傳輸誤碼率。而大部分機房內(nèi),從衛(wèi)星天線高頻頭引下的饋線一般不會只接一臺衛(wèi)星接收機,往往是通過功分器分配后再接上數(shù)臺衛(wèi)星接收機。而功分器常常又有多余的空端口,空端口一般易被技術(shù)人員忽略而沒有接上75Ω假負載,這樣功分器的輸入阻抗不再是75Ω,容易引起饋線系統(tǒng)阻抗不匹配。因為功分器對衛(wèi)星信號而言其實就是一個分配器,分配器則必須在每個端口接上75Ω負載才能良好匹配。在閉路網(wǎng)絡(luò)中,一旦不匹配而產(chǎn)生反射時,表現(xiàn)在模擬接收機上是重影,對數(shù)字衛(wèi)星接收機(DVB-S)而言就會解調(diào)出含有較多錯誤碼的數(shù)字信號,圖像馬賽克、靜止或者信號中斷,嚴重的會死機。
抗干擾措施一般采取:接地、屏蔽、濾波,這里濾波措施暫不考慮。機房內(nèi)衛(wèi)星接收機一般都放置在接地良好的鋁合金或金屬機架上,在接地措施上要和室外單元實行等電位連接,統(tǒng)一接入接地網(wǎng)絡(luò)。衛(wèi)星接收機的外殼如果沒有用螺絲擰緊固定時,就會留下接地不良的隱患。另一個是屏蔽問題,衛(wèi)星接收機本身易產(chǎn)生干擾,它本身屏蔽又不太好時,在機架上讓每臺接收機間隔一定距離,這里尤其注意電磁兼容的基本要求。實踐中發(fā)現(xiàn),對于接地或屏蔽隔離措施不好的機器,信號再強也會引起死機。用鍍鋅鐵皮或者鐵絲網(wǎng)給衛(wèi)星天線做個圍墻,不擋住衛(wèi)星信號但能擋住干擾信號,即可避免干擾。判斷出干擾波的來源方位,在天線的一側(cè)或多側(cè)架設(shè)金屬板遮擋干擾波。金屬板架設(shè)高度需超過高頻頭,但不能擋到衛(wèi)星信號的下行鏈路。
有些老式高頻頭或陳舊高頻頭的本振十分不穩(wěn)定或與標(biāo)稱值有誤差,使衛(wèi)星接收機接收的信號變差。雖然本振誤差可在衛(wèi)星接收機的下行頻率上相應(yīng)地改大或改小也能應(yīng)付過去,而本振漂移的高頻頭一定要更換,最好換名優(yōu)產(chǎn)品,可以選用比如PBITURBO-1800/4200嘉頓C-28等品質(zhì)的LNB。另外高頻頭工作環(huán)境十分惡劣,特別是夏天,日曬雨淋,甚至可能有小蟲進入波導(dǎo)內(nèi),所以最好套上石棉制的護套,尤其對于3m以上天線,以保護高頻頭。而較小尺寸的天線高頻頭"帶帽"后對信號強度會有影響。
數(shù)字衛(wèi)星接收機功耗一般有十幾瓦到三十幾瓦不等,但是廠家對于低能耗設(shè)計還不夠,對于長期工作,其發(fā)熱量不小,如果密集的放在機架或機柜內(nèi),會使內(nèi)部集成塊過熱而引起死機。對于解碼芯片過熱的可以貼裝散熱片,或者小型滾珠散熱風(fēng)扇。室內(nèi)環(huán)境的溫度要控制在25°左右。另外,饋線應(yīng)盡量短且中間避免有接頭,降低信號損失和產(chǎn)生接觸不良。
在接收衛(wèi)星中,我們常常談到極化,所謂的極化是指電場的瞬時分量隨時間變化的方式或方向。極化大致可分為圓極化和線極化兩種,圓極化又分為左旋圓極化(L)和右旋圓極化(R),以俄羅斯衛(wèi)星用的較多,去年發(fā)射的中星9號就采用L極化,還有122°的亞洲4號也是采用R極化。線極化又分為垂直極化和水平極化兩種,現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星C/Ku信號傳輸當(dāng)中。平常接觸較多的還是線極化信號,本文重點談的就是線極化。而極化角是指由于接收地所在位置與同步衛(wèi)星軌道所處空間經(jīng)度差加大及地球自身曲率的影響,而使天線饋源波導(dǎo)口相對于地面所形成的傾角,它是衛(wèi)視接收中除方位角和仰角以外的又一個重要角度。特別是當(dāng)前小口徑天線接收,調(diào)整極化角顯得尤為重要,而這一點卻容易忽視,好多新手調(diào)試一周都調(diào)不出來信號,也不足為奇。
調(diào)整極化角,其目的就在于使接收天線與衛(wèi)星下行信號電磁波極化良好匹配,以實現(xiàn)高效接收微弱的衛(wèi)星信號。極化角的計算公式是:P=arctg(sinΔφ/tgθ),式中 Δφ 為接收地點經(jīng)度與衛(wèi)星定點經(jīng)度之差,θ為接收地點的緯度值,顯然當(dāng)Δφ=0時,極化角P=0,如本地經(jīng)度為122°,接收122°亞洲4號衛(wèi)星時,極化角則為0°,除了這種特殊的接收地域外均存在一定的傾角。當(dāng)計算結(jié)果為負值時,表示的是接收南偏西的衛(wèi)星,此時高頻頭應(yīng)逆時針旋轉(zhuǎn)。極化角為正值時,表示接收的是南偏東的衛(wèi)星,高頻頭應(yīng)順時針旋轉(zhuǎn),歸納為“順轉(zhuǎn)為正,逆轉(zhuǎn)為負”,一定不要搞混。
目前衛(wèi)星接收機在我國正以驚人的速度發(fā)展,已獲得了巨大的社會效益和經(jīng)濟效益,此類設(shè)備供電回路一定要和前端的機房信號源供電回路分開設(shè)置,否則會出現(xiàn)意想不到的故障,排查起來費時費力。遇到故障,一定要細心分析,認真研究重復(fù)故障實驗,查找其根源,事后要及時分析總結(jié),尋找規(guī)律,吸取教訓(xùn)與經(jīng)驗,實現(xiàn)安全播出效益最大化。
[1] 劉進軍.信號百分百——光纖高頻頭[J].衛(wèi)星電視與寬帶多媒體.2010(01).
[2] 衛(wèi)星接收系統(tǒng)監(jiān)控接口的研究與應(yīng)用[J].數(shù)字通信世界,2010(01).