淺析衛(wèi)星便攜站中高頻頭損壞的常見原因及對(duì)策

翁楊華 陳凱

【摘要】針對(duì)當(dāng)前消防部隊(duì)?wèi)?yīng)急通信的實(shí)際需求，在操作使用衛(wèi)星便攜站基礎(chǔ)上，結(jié)合衛(wèi)星通信理論常識(shí)，簡(jiǎn)要介紹了高頻頭的基本概念及工作原理，詳細(xì)說明了判斷高頻頭是否損壞的方法以及注意事項(xiàng)，并從設(shè)備進(jìn)水、供電電壓過高、靜電感應(yīng)以及遭遇雷擊四個(gè)方面闡述了高頻頭損壞的常見原因及對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】消防 衛(wèi)星 高頻頭 損壞

1前言

為進(jìn)一步加快消防部隊(duì)信息化建設(shè)步伐，提高部隊(duì)?wèi)?yīng)急通信保障能力，筆者所在的福州消防支隊(duì)采購了1套衛(wèi)星通信便攜站。經(jīng)過一段時(shí)間的操作使用，筆者感到尋星對(duì)星環(huán)節(jié)即是整個(gè)衛(wèi)星便攜站操作過程中的關(guān)鍵點(diǎn)，同時(shí)也是難點(diǎn)，而高頻頭作為該環(huán)節(jié)中的核心部件，一旦損壞將直接導(dǎo)致衛(wèi)星便攜站無法完成尋星過程，致使衛(wèi)星應(yīng)急通信中斷。為確保衛(wèi)星便攜站高頻頭完整好用，一旦損壞能夠得到及時(shí)有效地維修，現(xiàn)粗淺地談?wù)勑l(wèi)星便攜站中高頻頭損壞的常見原因及應(yīng)對(duì)策略。

2高頻頭簡(jiǎn)述

在衛(wèi)星便攜站的組成部分中，衛(wèi)星天線饋源輸出端接有一高頻電子部件，它由微波低噪聲放大器、微波混頻器、帶通濾波器、本振和中頻前置放大器等組成，學(xué)名低噪聲下變頻器也俗稱為高頻頭。高頻頭好比是衛(wèi)星天線的心臟，其功能是將由天線饋源傳送的衛(wèi)星信號(hào)經(jīng)過放大和下變頻，把C或Ku波段信號(hào)變成L波段，經(jīng)同軸電纜傳送給衛(wèi)星接收機(jī)。

3判斷高頻頭損壞的方法

當(dāng)衛(wèi)星便攜站接收不到信號(hào)時(shí)，通常情況下，我們首先要判斷高頻頭是否損壞，最直接的方法是用一完好高頻頭換下反射面天線上的高頻頭，如果接收信號(hào)正常就說明該換下的高頻頭已經(jīng)損壞。在此種情況下操作時(shí)必須保證以下幾個(gè)前提條件：一是可接收的衛(wèi)星信號(hào)正常；二是衛(wèi)星接收天線的方位角和俯仰角未發(fā)生偏移；三是衛(wèi)星接收機(jī)工作正常。另外在實(shí)際操作中也可以在尋星儀供電打開的情況下，通過同軸電纜連接高頻頭，此時(shí)如果尋星儀LEVEL無數(shù)值，則判斷高頻頭損壞；如果LEVEL數(shù)值在55-65之間，則判斷高頻頭無故障。

4高頻頭損壞的常見原因及對(duì)策

通過實(shí)踐證明，高頻頭損壞的常見原因主要有以下幾個(gè)方面：進(jìn)水損壞、供電電壓過高、靜電感應(yīng)以及遭遇雷擊等，現(xiàn)對(duì)以上各類情況進(jìn)行簡(jiǎn)要分析并介紹應(yīng)對(duì)策略及相應(yīng)預(yù)防方法。

4.1進(jìn)水損壞

此類事故多在雨季發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致衛(wèi)星便攜站接收不到信號(hào)。如在戶外使用衛(wèi)星便攜站時(shí)突遇大雨導(dǎo)致高頻頭進(jìn)水，拆開高頻頭外殼蓋后，會(huì)看到由于高頻頭進(jìn)水引起多處線路板銹蝕，用無水酒精擦凈后，會(huì)發(fā)現(xiàn)線路有多處銹斷。遇此情況，可先將高頻頭內(nèi)的銹斷線仔細(xì)焊接，再用電吹風(fēng)微風(fēng)快速吹干，或在室內(nèi)自然干燥去潮，或加適量干燥劑干燥幾天，一般能解決問題。同時(shí)需要注意的是，高頻頭進(jìn)水后雖經(jīng)干燥，但元件間的絕緣參數(shù)和材料介電常數(shù)還是會(huì)有所變化，有的會(huì)造成本震頻率發(fā)生偏移，可依照高頻頭頻率偏移的校正方法進(jìn)一步調(diào)整，已達(dá)到出故障前的效果。

為了防止進(jìn)水故障，可在高頻頭初裝時(shí)用玻璃封膠沿蓋與殼體接口處仔細(xì)涂上一圈，并在F頭與饋線接頭處用防水膠帶牢固纏好即可。應(yīng)急情況也可采用在高頻頭處外罩一塑料套達(dá)到短時(shí)間防水的效果。

4.2雷擊損壞

雷擊損壞主要是衛(wèi)星便攜站天線組裝架設(shè)后沒有采取良好的避雷措施，當(dāng)有雷擊出現(xiàn)時(shí)，高頻頭常會(huì)被損壞，多數(shù)情況下會(huì)把高頻頭內(nèi)部電路板的銅箔燒斷或擊穿三端穩(wěn)壓器。對(duì)于此類情況，可拆開高頻頭外殼，把燒斷的銅箔用細(xì)導(dǎo)線連接，或更換新的三端穩(wěn)壓器，一般即可修復(fù)。

為了避免雷擊，接收天線必須安放在避雷針有效保護(hù)范圍之內(nèi)，一般來說避雷針的有效保護(hù)區(qū)是針下45度至60度的扇形區(qū)，避雷針架設(shè)得越高，有效保護(hù)區(qū)就越大，衛(wèi)星天線只有處于此扇形保護(hù)區(qū)域內(nèi)時(shí)才能受到保護(hù)，同時(shí)天線與避雷針的距離必須大于5米。另外避雷針的接地體必須獨(dú)立接地，不能與其他接地體混接，接地電阻必須小于4Ω。

4.3靜電感應(yīng)損壞

衛(wèi)星站的高頻頭一般使用場(chǎng)效應(yīng)管作低噪聲放大器，場(chǎng)效應(yīng)管的輸入輸出阻抗均很高，在檢查維修過程中較容易因靜電感應(yīng)或電沖擊而損壞，特別是場(chǎng)效應(yīng)管的柵極更是這樣。高頻頭的極化探針是連接到柵極上的，如果在通電的情況下，手摸高頻頭的極化探針，人體的感應(yīng)電壓便會(huì)使場(chǎng)效應(yīng)管遭受電沖擊而損壞。

因此在檢查維修高頻頭時(shí)對(duì)連接其柵極的元件的檢查應(yīng)十分小心，千萬不要用手去摸探針或場(chǎng)效應(yīng)管，使用電烙鐵焊接時(shí)，一定要斷掉電源后再焊接。同時(shí)，場(chǎng)效應(yīng)管在存儲(chǔ)時(shí)必須將3個(gè)引腳短接，以防靜電擊穿。

4.4供電電壓過高損壞

高頻頭的供電電壓一般根據(jù)衛(wèi)星接收機(jī)的菜單設(shè)置確定是否輸出供電電壓，在供電的情況下，根據(jù)菜單設(shè)置確定輸出電壓值大小。當(dāng)衛(wèi)星接收機(jī)的供電電壓長(zhǎng)時(shí)間偏高時(shí)，就易導(dǎo)致高頻頭因過壓過流而損壞，如果接入或更換高頻頭時(shí)不注意測(cè)量此電壓，就會(huì)導(dǎo)致屢換屢壞，造成不必要的嚴(yán)重?fù)p失。

為了避免電壓過高，在接入或更換高頻頭時(shí)必須先行測(cè)量高頻頭的供電電壓，如發(fā)現(xiàn)該電壓偏高，應(yīng)及時(shí)檢查衛(wèi)星接收機(jī)是否出現(xiàn)供電故障，若正常，則因檢查高頻頭供電電路的核心部件，如：三端穩(wěn)壓器、開關(guān)轉(zhuǎn)換電路等。

5結(jié)語

衛(wèi)星便攜站的配備及使用進(jìn)一步豐富了消防部隊(duì)的應(yīng)急通信手段，利用若干地球站組成的消防專用衛(wèi)星通信網(wǎng)與350MHz無線通信網(wǎng)、3G移動(dòng)通信網(wǎng)等的相互補(bǔ)充，進(jìn)一步提升了消防部隊(duì)的應(yīng)急通信保障能力，作為消防信通人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)衛(wèi)星便攜站日常的訓(xùn)練、管理及維護(hù)，加深對(duì)高頻頭、DVB衛(wèi)星接收機(jī)、衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器等衛(wèi)星便攜站部件的熟悉了解，做到操作使用正確、排除故障迅速、應(yīng)急保障有力，有效地將應(yīng)急通信裝備轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)戰(zhàn)斗力，更好地輔助各類滅火救援工作的順利開展。

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