中南空管局設(shè)備維修中心 周至凱

1.前言

EU230甚高頻接收機(jī)是德國(guó)ROHDE&SCHWARZ公司生產(chǎn)的一款語(yǔ)音地空通信設(shè)備，它采用超外差式方案，性能可靠穩(wěn)定，在民航空管地空通信中有著廣泛地應(yīng)用。本文對(duì)EU230接收機(jī)的組成、工作原理進(jìn)行了闡述，并結(jié)合實(shí)際的EU230接收機(jī)維修案例進(jìn)行說(shuō)明，給出了檢測(cè)方法和數(shù)據(jù)。

2.EU230接收機(jī)工作原理

EU230接收機(jī)的主要功能是完成射頻信號(hào)的接收與解調(diào)，信號(hào)流程如圖1所示，其主要由以下幾個(gè)部分組成：

圖1 EU230接收機(jī)信號(hào)框圖

（1）RF 部分：包括射頻預(yù)選電路和混頻電路。天線接收到的射頻信號(hào)首先經(jīng)過(guò)預(yù)選電路，其包括一個(gè)帶通濾波器，三級(jí)由變?nèi)荻O管調(diào)節(jié)的諧振放大電路，一個(gè)可控衰減電路。諧振電路的調(diào)諧電壓與可控衰減電路的AGC電壓由DSP部分經(jīng)過(guò)D/A轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生。其次經(jīng)過(guò)預(yù)選的射頻信號(hào)與頻率合成器輸出的本振信號(hào)在混頻器中進(jìn)行混頻，得到載波頻率為35.25MHz的第一中頻信號(hào)。

（2）頻率合成器：包括一個(gè)頻率合成器IC，一個(gè)分頻控制電路，三個(gè)VCO電路和一個(gè)鎖相環(huán)路PLL。鎖相環(huán)路的基準(zhǔn)頻率由一個(gè)具有溫度補(bǔ)償?shù)?0MHz晶振產(chǎn)生。本振信號(hào)經(jīng)過(guò)一級(jí)放大后輸入到第一級(jí)混頻器。

（3）中頻部分：第一中頻信號(hào)經(jīng)過(guò)放大濾波后，與頻率為34.795MHz的本振信號(hào)混頻產(chǎn)生載波頻率為455KHz的第二中頻信號(hào)。第二中頻信號(hào)經(jīng)過(guò)兩級(jí)放大和濾波后，經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換輸入到DSP模塊中。這兩級(jí)放大電路的AGC電壓由DSP部分經(jīng)過(guò)D/A轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生。

（4）數(shù)字信號(hào)處理部分（DSP）和音頻放大部分：DSP完成數(shù)字信號(hào)解調(diào)，靜噪控制，以及AGC電壓控制等功能。解調(diào)后的音頻通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換變成模擬信號(hào)，經(jīng)放大后輸出到相應(yīng)接口。

（5）控制部分：包括微處理器，EPROM，E2PROM，RAM，鍵盤和顯示控制器。微處理器分別通過(guò)I2C總線和串行通信接口(SCI)與頻率合成器IC及DSP進(jìn)行通信。

（6）電源部分：電源部分的輸入為直流24V，輸出為+32V、+7.5V、±13.5V、±5.2V。

3.故障檢測(cè)及維修

EU230接收機(jī)開(kāi)機(jī)后無(wú)告警指示，測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)靜噪門限過(guò)高。綜測(cè)儀輸出調(diào)幅射頻信號(hào)（調(diào)制信號(hào)1KHz音頻，調(diào)制度30%）幅度為-60dBm左右時(shí)，接收機(jī)才打開(kāi)門限。查看接收機(jī)的設(shè)置，為SQL at 10.0dB，Low Distortion模式。綜測(cè)儀射頻輸出幅度提高到-50dBm時(shí)，接收機(jī)輸出語(yǔ)音清晰，說(shuō)明DSP和音頻處理部分無(wú)故障。故障點(diǎn)可能為射頻部分、中頻部分以及頻率合成器部分。

圖2 射頻預(yù)選電路的第一級(jí)諧振放大電路

EU230接收機(jī)所有元件都集成在一塊雙面印刷的電路板上，并在信號(hào)通路上使用相關(guān)跳線進(jìn)行連接以方便測(cè)試。輸入的測(cè)試信號(hào)為載波頻率121.5MHz，幅度-40dBm，調(diào)制信號(hào)1KHz音頻，調(diào)制度30%。

首先用頻譜儀在X21跳線處測(cè)量頻率合成器輸出到混頻器U1的本振信號(hào)頻譜，其中本振信號(hào)頻率等于輸入載波頻率加上第一中頻頻率，即156.75MHz；幅值為15.9dBm，與正常設(shè)備此點(diǎn)值相近，故可判斷頻率合成器及本振信號(hào)輸出放大電路正常。

其次測(cè)量射頻信號(hào)經(jīng)過(guò)預(yù)選部分的各級(jí)幅度。天線接收的射頻信號(hào)RF_IN先通過(guò)射頻接口X2.2和W1饋線輸入到頻率范圍為118～144MHz的帶通濾波器，再經(jīng)過(guò)跳線X10和電感L5送到第一級(jí)諧振放大電路，如圖2所示。該級(jí)諧振放大電路由一個(gè)調(diào)諧濾波電路，高頻放大器和移相器（L10～L12，C19，C20）組成。調(diào)諧電壓TUNE1通過(guò)跳線X7，RC濾波網(wǎng)絡(luò)（R5，C17，C16）和L9 輸入到變?nèi)荻O管V1～V5的負(fù)極，進(jìn)而改變諧振頻率。三極管V6構(gòu)成共基極放大電路，放大后的射頻信號(hào)通過(guò)移相器和跳線X12進(jìn)入下一級(jí)可控衰減器。

圖3 第一級(jí)諧振放大器信號(hào)輸出（輸入RF幅度為-37dBm）

測(cè)量發(fā)現(xiàn)從L6到X12處，故障EU230接收機(jī)輸入射頻信號(hào)沒(méi)有放大，甚至出現(xiàn)衰減，而對(duì)比正常模塊，信號(hào)經(jīng)過(guò)V6后大約放大6～7dB。用萬(wàn)用表測(cè)量該三極管的偏置電壓，未達(dá)到0.7V，說(shuō)明該管未起到放大作用。仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)與V6基極相連的電阻R4被擊穿，導(dǎo)致無(wú)法建立直流通路。更換該電阻后再次測(cè)量V6的偏置電壓，發(fā)現(xiàn)依然不正常。更換V6后，偏置電壓正常，信號(hào)經(jīng)過(guò)該級(jí)放大7dB，如圖3所示。

最后分別在跳線X15和X17處測(cè)量信號(hào)經(jīng)第二級(jí)和第三級(jí)諧振放大器的輸出幅度，每一級(jí)放大倍數(shù)大約都為10dB左右，和正常模塊對(duì)比類似。試機(jī)，EU230接收機(jī)設(shè)置為SQL at 10.0dB，Low Distortion模式，開(kāi)門門限為-100dBm，設(shè)備工作正常，故障排除。

4.結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)EU230接收機(jī)的一例故障檢修分析，講解了該設(shè)備的組成、信號(hào)流程及相關(guān)檢測(cè)點(diǎn)，并利用儀器儀表進(jìn)行判斷、檢測(cè)和解決排除故障。希望本文拋磚引玉，對(duì)遇到同類疑難故障的同事能提供一定的借鑒和幫助，共同提高設(shè)備維護(hù)維修水平。