中南空管局設備維修中心 周至凱
EU230甚高頻接收機是德國ROHDE&SCHWARZ公司生產的一款語音地空通信設備,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用。本文對EU230接收機的組成、工作原理進行了闡述,并結合實際的EU230接收機維修案例進行說明,給出了檢測方法和數據。
EU230接收機的主要功能是完成射頻信號的接收與解調,信號流程如圖1所示,其主要由以下幾個部分組成:

圖1 EU230接收機信號框圖
(1)RF 部分:包括射頻預選電路和混頻電路。天線接收到的射頻信號首先經過預選電路,其包括一個帶通濾波器,三級由變容二極管調節(jié)的諧振放大電路,一個可控衰減電路。諧振電路的調諧電壓與可控衰減電路的AGC電壓由DSP部分經過D/A轉換后產生。其次經過預選的射頻信號與頻率合成器輸出的本振信號在混頻器中進行混頻,得到載波頻率為35.25MHz的第一中頻信號。
(2)頻率合成器:包括一個頻率合成器IC,一個分頻控制電路,三個VCO電路和一個鎖相環(huán)路PLL。鎖相環(huán)路的基準頻率由一個具有溫度補償的10MHz晶振產生。本振信號經過一級放大后輸入到第一級混頻器。
(3)中頻部分:第一中頻信號經過放大濾波后,與頻率為34.795MHz的本振信號混頻產生載波頻率為455KHz的第二中頻信號。第二中頻信號經過兩級放大和濾波后,經過A/D轉換輸入到DSP模塊中。這兩級放大電路的AGC電壓由DSP部分經過D/A轉換后產生。
(4)數字信號處理部分(DSP)和音頻放大部分:DSP完成數字信號解調,靜噪控制,以及AGC電壓控制等功能。解調后的音頻通過D/A轉換變成模擬信號,經放大后輸出到相應接口。
(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I2C總線和串行通信接口(SCI)與頻率合成器IC及DSP進行通信。
(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。
EU230接收機開機后無告警指示,測試時發(fā)現(xiàn)靜噪門限過高。綜測儀輸出調幅射頻信號(調制信號1KHz音頻,調制度30%)幅度為-60dBm左右時,接收機才打開門限。查看接收機的設置,為SQL at 10.0dB,Low Distortion模式。綜測儀射頻輸出幅度提高到-50dBm時,接收機輸出語音清晰,說明DSP和音頻處理部分無故障。故障點可能為射頻部分、中頻部分以及頻率合成器部分。

圖2 射頻預選電路的第一級諧振放大電路
EU230接收機所有元件都集成在一塊雙面印刷的電路板上,并在信號通路上使用相關跳線進行連接以方便測試。輸入的測試信號為載波頻率121.5MHz,幅度-40dBm,調制信號1KHz音頻,調制度30%。
首先用頻譜儀在X21跳線處測量頻率合成器輸出到混頻器U1的本振信號頻譜,其中本振信號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,與正常設備此點值相近,故可判斷頻率合成器及本振信號輸出放大電路正常。
其次測量射頻信號經過預選部分的各級幅度。天線接收的射頻信號RF_IN先通過射頻接口X2.2和W1饋線輸入到頻率范圍為118~144MHz的帶通濾波器,再經過跳線X10和電感L5送到第一級諧振放大電路,如圖2所示。該級諧振放大電路由一個調諧濾波電路,高頻放大器和移相器(L10~L12,C19,C20)組成。調諧電壓TUNE1通過跳線X7,RC濾波網絡(R5,C17,C16)和L9 輸入到變容二極管V1~V5的負極,進而改變諧振頻率。三極管V6構成共基極放大電路,放大后的射頻信號通過移相器和跳線X12進入下一級可控衰減器。

圖3 第一級諧振放大器信號輸出(輸入RF幅度為-37dBm)
測量發(fā)現(xiàn)從L6到X12處,故障EU230接收機輸入射頻信號沒有放大,甚至出現(xiàn)衰減,而對比正常模塊,信號經過V6后大約放大6~7dB。用萬用表測量該三極管的偏置電壓,未達到0.7V,說明該管未起到放大作用。仔細檢查發(fā)現(xiàn)與V6基極相連的電阻R4被擊穿,導致無法建立直流通路。更換該電阻后再次測量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,信號經過該級放大7dB,如圖3所示。
最后分別在跳線X15和X17處測量信號經第二級和第三級諧振放大器的輸出幅度,每一級放大倍數大約都為10dB左右,和正常模塊對比類似。試機,EU230接收機設置為SQL at 10.0dB,Low Distortion模式,開門門限為-100dBm,設備工作正常,故障排除。
本文通過對EU230接收機的一例故障檢修分析,講解了該設備的組成、信號流程及相關檢測點,并利用儀器儀表進行判斷、檢測和解決排除故障。希望本文拋磚引玉,對遇到同類疑難故障的同事能提供一定的借鑒和幫助,共同提高設備維護維修水平。