衛星接收系統故障的非常規處理三例

農村中小學現代遠程教育項目推廣實施幾年來，在教育教學和農村實用技術培訓農村黨員干部培訓中發揮了很好的作用。由于點多面廣，各學校技術條件參差不齊，衛星接收系統經常產生故障，影響項目效益的發揮。大多數故障可按常規方法予以解決，而某些問題由于其特殊性或受條件所限，需要非常規手段才能奏效。筆者在大量的維護檢修實踐中使用了幾種特殊方法，這些辦法不同于應急處理。應急措施有安全隱患，帶有一定的風險性，只能臨時使用，而本文所述的非常規方法能使系統安全地工作，并長期保持。

1為高頻頭另行提供獨立的工作電源

故障背景：接在同一天饋系統中的兩臺計算機分別用于接收中央電教館遠程教育資源和湖北教育網臺資源，2006年9月前兩套設備同時接收都能正常工作。自從湖北教育網臺衛星信號極化方式改為水平之后信號就不正常了，但中央電教館遠教IP資源能正常接收。經檢查發現，當衛星卡使用水平極化頻道時，提供給高頻頭的工作電壓或者為0，或者是切換前原垂直極化時的電壓不變。對此問題的解決辦法一般是更換衛星卡。如果一時間不容易得到替換件，可以另行為高頻頭提供所需電壓。

首先簡要分析一下高頻頭的工作狀態。用計算機接收資源時，天饋系統中高頻頭的工作電源是由衛星卡提供的。在衛星卡的設置程序中設置成不同的極化方式，從衛星卡向高頻頭將提供不同的工作電壓，從而使高頻頭工作在不同的極化狀態。當衛星卡某頻道設置成水平極化時，高頻頭獲得17~18V的工作電壓，從而接收水平極化信號，該頻道設置成垂直極化時，高頻頭則獲得12~13V的工作電壓，從而接收垂直極化信號。

為此，另制作如圖1所示的電源。變壓器B（3~5W）將220交流電變成18V左右，整流濾波后通過三端穩壓集成件7818輸出18V穩定電壓供水平極化所用，再經三端穩壓集成件7812輸出12V穩定電壓供垂直極化所用。在功分器中切斷衛星卡至高頻頭的電源通路，串聯100P-1000P的電容器C只讓信號通過（有些功分器中已串有二極管與電容器的并聯，只需焊開二極管即可）。如果僅僅是衛星卡在水平極化時不正常且供高頻頭的電壓不超過13V，功分器可不必改動。此時12V電源可沿用衛星卡設置，電路中可省掉集成件7812。在圖1中撥動手動開關K實現極化方式的轉換。開關K撥到H時接收水平極化信號，撥到V時接收垂直極化信號。此時衛星卡中極化方式已失效用而無須設置。

對于上述故障，按圖1電路連接，開關K撥到水平（H）位置，高頻頭得到18V電源，衛星卡設置程序中切換到湖北教育網臺頻道（注意各參數的正確設置），即刻正常接收。

2利用衛星接收機切換極化方式

故障現象：接收中央遠教IP資源正常，切換到湖北教育網臺頻道無信號，無意間將接在同一天饋系統中的衛星電視接收機轉換到某一頻道時突然湖北教育網臺頻道有了信號，稍后即可接收到數據。試圖關閉接收機或換到其它某個頻道，網臺信號隨即中斷。

不難分析衛星卡與接收機同時工作時，共同作用在高頻頭上的最終極化結果。在衛星卡（安裝衛星卡的計算機）與接收機都正常且同時開啟的情況下，高頻頭得到的電壓是二者中的較大者，如表1所示（H代表水平，V代表垂直）。只要其中有一個是水平極化，結果就是水平極化。只有當二者均為垂直極化時，高頻頭才能以垂直極化方式工作。如果接收機關閉，高頻頭的工作電壓僅由衛星卡提供，然而所供電壓又不正常時，高頻頭自然無法正常工作。此時若打開接收機，當前頻道的極化方式恰恰處于衛星卡正欲接收的頻道的極化方式，也就是說高頻頭應該得到而沒得到的電壓正好由接收機補上，高頻頭便開始工作。如此說來，我們可以借助接收機專為高頻頭供電。于是，把衛星卡的供電通路切斷，只讓信號通過（如圖2所示），高頻頭的最終極化結果便只取決于接收機了。比如，接收機001號和002號頻道分別設置成水平極化和垂直極化，而計算機中衛星卡各頻道的極化方式可以不設或隨便設。接收中央電教館遠教IP資源時，接收機調到001頻道，要接收湖北網臺資源時接收機就轉換到002頻道。

比較圖1和圖2可以看出，衛星接收機其實就是在圖1中充當了可以在12V和18V二者中轉換的穩壓電源。

3 水平極化與垂直極化相互替代

如果垂直極化信號正常而水平極化信號不正常，但我們需要接收水平信號，怎么辦呢？可以考慮利用正常的垂直極化信號處理單元（下簡稱垂直單元）替代水平極化信號處理單元（下簡稱水平單元）來接收水平極化信號；反之，如果水平極化信號正常而垂直極化信號不正常，也可以利用正常的水平單元替代垂直單元來接收垂直極化信號。

我們簡要分析一下高頻頭的內部結構。如圖3所示，圓筒內有兩根互相垂直的探針YH與YV，在常規安裝的情況下，YH與YV分別用于接收水平極化信號和垂直極化信號。如果高頻頭按規定的方法安裝，水平（垂直）探針YH（YV）處于水平（垂直）方向，是不能接收垂直（水平）極化信號的。至此，很容易使我們想到，將高頻頭從原正常位置旋轉90o（順時針或逆時針方向均可），這樣，水平與垂直探針方向恰好互換，從而實現水平與垂直極化的相互替代。原水平單元接收垂直信號，原垂直單元接收水平信號。如圖4所示。

然而，要特別說明的是，在實際操作中，并不是只將高頻頭一旋了事，還必須改動衛星卡的極化設置。眾所周知，在常規狀態下，接收水平信號就設置成水平極化，接收垂直信號就設置成垂直極化。例如，為接收垂直信號而將高頻頭旋轉90o（圖4），如果旋轉后極化方式不改變（原常規下的垂直），衛星卡提供的12V電源不變，仍然是欲讓垂直單元工作，但由于其探針YV處于水平方向，也只可能接收水平信號了。此時水平探針處于垂直方向已做好了接收垂直信號的準備，但由于尚未設置成水平極化而高頻頭得不到18V電壓，水平單元將不工作。要使水平單元工作必須給高頻頭提供18V電源，因此衛星卡設置程序中此頻道的極化方式應設置成水平。這里總結一條規律：無論是水平單元代替垂直單元還是垂直單元代替水平單元，高頻頭旋轉90o后都要在衛星卡設置程序中將所針對的頻道的極化方式改為對方。簡言之，旋轉90o收垂直設水平，收水平設垂直，“反其道而行之”。

極化方式的替代可在兩種情況下使用：一是雙極化高頻頭某一極化失效，另一極化正常；二是接收卡某一極化不能為高頻頭提供正確電壓，而另一極化方式下能正常工作。

在具體問題中，很多情況都是系統在接收湖北教育網臺衛星資源時無信號，而接收中央電教館資源正常，說明垂直單元能正常工作。此時將高頻頭旋轉90o，在衛星卡設置程序中，將湖北教育網臺衛星頻道的極化方式由原水平改為垂直，其它參數都保持不變，讓能正常工作的垂直單元代替水平單元工作，即可收到湖北教育網臺衛星資源。自從2006年9月湖北教育網臺衛星頻道極化方式由垂直改為水平后，巴東縣幾百個接收點中絕大多數都產生故障。有時開機等待很長時間（長達20小時以上），可接收到殘缺不全的數據文件。但換到垂直極化狀態接收中央電教館資源，能及時響應且可正常接收。而出現此類問題的幾乎都是型號為NCP9010P的百年樹人數據廣播卡。根據各自條件和具體情況，針對各接收點的此類問題，采取本文所述方法之一均得以排除故障。

需要說明的是，有一種高頻頭叫雙本振雙極化高頻。系統中換用Ku波段雙本振雙極化高頻頭后，只要衛星卡能在某一極化方式下提供不低于10V的電壓，無論水平信號還是垂直信號，高頻頭都可正常工作且同時接收。好比在圖3中電子開關兩端同時接通。但出于成本及其它因素考慮，這種高頻頭尚未普遍使用，下面僅作簡要介紹。

雙本振雙極化高頻頭的出現解決了一鍋多機的問題；雙本振雙極化高頻頭實際上是兩個單本振單極化高頻頭共輸出組合。兩個本振相互獨立，各與一種極化方式（探針）有著固定的物理聯接；即水平探針對應5150MHz本振，而垂直探針對應5750MHz本振。當通過功分器連接多臺衛星接收機或衛星卡后，向高頻頭供電的電壓可能是18V或13V，但該高頻頭不受電壓高低的影響，統一由三端穩壓塊穩壓成8V后供電路工作。兩個本振系統始終在同時工作，再將對應兩種極化方式的中頻信號混合后，送到衛星接收機或衛星卡。因為兩個本振頻率相差600MHz，足以使兩種極化信號的中頻頻率拉開距離。此時衛星接收設備識別到的只是一個個不同頻率的信號，而不管它以什么極化存在。這種方案因避開了傳統高頻頭極化選擇對電壓的依賴，幫多臺接收設備共享一個高頻頭得以實現。

現今的衛星接收機輸入頻率范圍已經擴展為950MHz~2150MHz。雙本振充分利用這一資源，其中頻輸出仍在接收機要求的頻率范圍之內。采用這種雙本振高頻頭實施“多機共享”方案時，所有的衛星接收機應作統一的設置，即把某星上水平極化節目的本振都設為5150MHz，而垂直極化節目的本振都設為5750MHz，再手動輸入轉發器（盲掃及頻帶掃描在此不適用）并搜索存臺。至于衛星機的極化方式可以不設或隨便設置，因為該參數已經失去了設定的意義。

C波段雙本振高頻頭與Ku波段雙本振高頻頭（如ASK9750MHz/10600MHz）設計意圖和工作原理完全不同。雙本振Ku高頻頭是通過0/22KHz信號來選擇本振頻率的，其實它還是單本振工作，其目的是為了能接收頻率范圍更寬的Ku波段信號。