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日本卫星高频头的改制分析及应用

    时间:2014年07月04日    浏览次数: 收藏
导读:   卫视发烧友发烧的取向各不相同,有注重节目内容的,有关注节目画质的,有烧精品器材的,当然还有只烧过程乐趣的,但凡种种这里不加评
 
 
  卫视发烧友发烧的取向各不相同,有注重节目内容的,有关注节目画质的,有烧精品器材的,当然还有只烧过程乐趣的,但凡种种这里不加评说,以前多有烧友讨论过,这里只说器材这方面,而且只说一点,就是日本的卫星高频头,绝对注重做工和质量,流入国内的很多称为二手但实质是全新未用的,性价比高,唯一一点不满意的就是电压需要改制才能在国内正常使用。









 
  一般情况下,卫视器材都是通用的,除了加密方式不同及专机外,因为都是按国际标准生产的,但日本的东西确实与别人不一样,综合数码服务广播采用ISDB(IntegratedServicesDigitalBroadcasting)标准,高频头的极化电压采用11/15V,而不是国际上通用的14/18V或13/17V。如果在国内直接使用,则因电压差异只能收到水平(或垂直)极化的节目。本振一般有两种:单右旋圆极化的为10678MHz(日本没有左旋的节目,韩国是左旋的节目),线性双极化的为11200MHz,包括双星头也是11200MHz,没有22KHz脉冲信号但有42KHz的信号,用于切换双星头(124/128E卫星)。
 
  一般而言,单极化的10678高频头由于使用单一15V电压,不存在极化切换问题,无需改造可以直接使用,若用于左旋可以更改一下极化片插入的方向,用于线极化则抽出极化片不用即可,当然也有一类是无极化片的右旋头,它是利用高频头内部特殊结构而形成的原生右旋圆极化头,但这类LNB只是少数。10678圆极化专用于接收110E的BS节目,所以这类专用机没有高频头本振设置这一项,只有LNB供电的开与关。关于BS和CS的说法是这样的,BS是指广播卫星(BroadcastingSatellite),使用11.7-12.2G这个500MHz带宽的频段,CS是通信卫星(CommunicationSatellite),使用12.2-12.75G这个频段。
 
  日本BS就是指11G频段的110E的节目,CS就是指12G频段的124/128E的节目。特别地,110E后来又新开了12G的信号,所以称为CS110,同样与11G信号一样采用圆极化,一是延续BS的做法,二是为了避免与邻近的110.5E的我国卫星12G线极化节目造成干扰(但实际上国内溢波接收110CS还是受到干扰,因为毕竟是同频且国内信号实在太强了)。这样早期的BS高频头只能接收到11.7-12.2G的信号,属于窄带高频头,实际上10678这个本振是可以接收11.7-12.75G整个频段的,只不过高放输入端加入了带通限制,后期的10678高频头则是宽带LNB,以便可以接收BS+CS110的所有节目,尽管110CS也是12G信号,但因为它是圆极化信号,不能用11200本振的高频头接收,更重要的是因为110CS与BS是使用同一个接收机,必须用10678本振高频头接收。
 
  CS高频头,也就是本振为11200MHz的LNB,分体头都是单极化头,也就是单一电压供电的,供电电压的差异并不能切换极化,而极化方式取决于高频头的摆放位置,所以线性双极化高频头是我们讨论的重点。我们知道极化电压不仅为极化切换提供信号,同时也是高频头的供电电压,但并不随极化切换而变化,因为它内部都有一个稳压器。通过三端稳压器提供固定电压为高频头工作,电压值5、6、7、8V都有,而三端稳压的输入与输出之间最小差3V才能正常工作,这也就是极化最低为11V的原因。实际上现在高频头内有三端稳压多为5V或6V,所以极化电压低至9V也可以正常工作。









 
  在日本国内,卫星接收机、高频头与天线都是配套出售的,作为一种家用电器在商场中公开销售,日本各大电器商都有其相关产品,如松下、索尼、东芝、日立、夏普、富士、DX、NEC、MASPRO等等。一般情况下天线与高频头都是在一个包装内,天线尺寸有40和45厘米两种规格,高频头则是接收BS节目的10678或是124/128的双星一体高频头,本振是11200,因为CS接收机(无论高清还是标清)都是124/128偏波连动的,做到一机一头收全124/128上所有12G节目,而双星之间无缝切换则是通过机内42K信号配合LNB来实现的;BS同样也是一机一头收全110E上BS+CS所有节目。接收机内固定节目号是日本卫星电视节目的一大特点,另一特点是所有的电视机中都内置BS、CS、地上数字接收机,是真正的数字一体机,这一点特别值得国内学习。
 
  因为日本CS直播节目都在124/128卫星上,所以真正商用的天线高频头是一锅双星的特计,单独的单高频头双极化的LNBF不是没有而是很少,下面我们就以此为例加以说明日规11200本振高频头极化电压的改制。这种双星高频头在外观上看仍是一体的,只不过稍扁,实际内置两个高频头,包括馈源都是独立的,电路上也是两套独立电路,只不过共用电源及本振部分而已,一般增益为54dB,噪声0.7dB。接收频段12200~12750MHz,,极化切换标称15/11V(图1),实际水平13.5~16.5V,垂直9.5~12V均可正常工作。
 
  网上也有此类二手日本头的电压改制说明,基本上说只改一个电阻即可,或者是103或者是153,因高频头不同而不同,也就是只给出了具体的实例,没有真正给出改制的基本原理,但实际上高频头种类繁多,遇到与之不同的头子则无所适从,所谓知其然而不知其所以然。本文就从这方面入手,作深入浅出的介绍。还是那句话,日本的LNB的做工及质量确实相当不错(图2),虽然大部分都不是打螺丝版的,但大都是铝板上盖整体密封,打开后还有一层几乎全密封的腔体(图3),各部分电路相对独立屏蔽互不干扰,从图4中我们可以看出,两个高频头的馈源腔体确实是独立的。不过我们在夹具位置发现了MADEINCHINA字样,说明这个头是在国内制造的,呵呵,下面我们以常见的DX双星高频头电路为例加以说明。
 
  高频头里面的电路设计也很讲究,用料也不错(图5),从图中可以看出,两个高频头的两套双极化高放部分相对独立,经一级放大后两个极化的输出混合在一起,与另一个高频头的相同电路再合并,进入公用的放大电路,关于高频头的工作原理,我们下面会说到。两个高频头四路单极化放大电路的工作与否,均由一块控制IC决定,同一时间只有一个高频头的一个极化工作。原生未动的极化电压,一路直接进入由三端稳压后生成7V,为整个高频头提供工作电压,另一路则通向高频头的控制IC。
 
  与我们改动相关的电路部分如图6所示,为了分析的方便,我们画出了其相关的电路部分,网上所说的是19脚,不知是不是笔误。其等效电路如图7所示,高频头的极化电压14/18V经333和123贴片电阻分压后进入双列IC的18脚,这里为了说明方便,我们估且将333电阻命名为R1,123电阻命名为R2。贴片电阻333、123是一种电阻阻值的命名方法,真正的阻值是33K和12K,这是一些电子基本常识,如果你这些都不清楚,只能人云亦云了,其实真正的发烧友都是懂一些电子方面知识的。
 
  在每个高频头中,我们几乎都能见到至少一个多脚的双列IC,这些IC作用就是根据接收机向高频头馈电电压的不同,以及馈电中所附带的22K等脉冲信号的有无,来控制相关的电子开关为不同极化的高放管提供工作电压。有偏置负压及工作电压的极化高放管工作,反之则不工作,状态的切换则取决于电压的不同,也就是14/18V之间的差异,所以18脚的电压的高低就决定了高频头极化电路的工作状态。
 
  下面根据初中的物理知识我们简单地分析一下。因为日本高频头的标准极化电压是11/15V,11V对应垂直极化,15V对应水平极化,实际均可在±1.5V的范围内正常工作。图7中是一个由R1+R2组成的串联电路,加载在R2两端的电压就是18脚的电压,也就是决定极化切换的基准电压值。我们不妨假设高频头就是在日本标准的电压值下正常工作,这样我们就可以计算出正常工作时的基准电压。









 
  假如高频头工作在水平状态,即极化电压目前是15V,根据初中物理串联电路知识,我们就可以计算出R2两端的电压,U2=15×R2÷(R1+R2),也就是U2=(15×12)÷(33+12)=4V;假如高频头工作在垂直状态,即极化电压目前是11V,U2=11×R2÷(R1+R2),也就是U2=(11×12)÷(33+12)=2.9V,为便于记忆我们约等于3V;即正常工作状态下,18脚的电压在水平状态时为4V,在垂直状态下为3V。
 
  我们既然知道了正常工作的基准电压,那么在国内14/18V的极化电压,使其18脚的电压也是上面的电压值,不就可以正常工作了吗,当然,本来就是这样的!如果高频头元器件不做改动,则在14/18V加压后,18脚的基准电压是3.7/4.8V,这个电压值显然只符合水平的切换条件,这也就是原装高频头只能收到水平极化节目的原因,如何改动才能在国内正常使用呢?
 
  只要18脚的电压符合上面的电压值,即水平状态时为4V,在垂直状态下为3V即可,方法也很简单,就是改动电阻值。根据串联电路的原理,如果R1+R2组成的串联电路,要使R2两端的电压(即18脚的电压)减小,R2的阻值也要相应的减小,当然增大R1的阻值也可以达到同样的目的,作用于R1上的电压高了,自然R2上的电压也就小了。因为R2电阻比较靠边,所以一般改动R2的阻值,到底要减小多大的阻值才合适呢?当然也是可以计算出来的。根据串联电路中电流相等的原理,可列出等式U1÷R1=U2÷R2,在水平状态时14÷33=4÷R2,可以计算出R2=9.4K;在垂直状态下同理可以计算出R2=33×3÷11=9K,与水平状态下差不多,但由于贴片电阻接近此数值的只有682、822、103、123,显然8.2K太小,只能选择10K这个规格,即贴片103电阻。大家要清楚的是并不是什么阻值的贴片电阻都有的,它是有一个系列标准的,这个标准大家可以在网上找一下。
 
  假如我们取R2为10K电阻,我们反推回去算出的18脚电压为,水平时4.2V,垂直时为3.2V,同时满足原高频头极化切换的要求。这也就是我们常听说此类高频头换一个贴片103的理论根据。同理,如果是换R1电阻,我们也可以算出是42K的阻值,可以用393的贴片电阻直接代换R1,也可以在R1之前再串上一个10K电阻也可以,方法很灵活,计算过程这里从略,感兴趣的朋友可以自己练练手。
 
  根据计算,如果将原来R1的333用393代换,当水平18V极化电压时,18脚电压为4.2V,垂直14V电压时,18脚电压为3.2V,与上述代换R2得到的结果完全相同。经大量实际测试数据证明,12.5V是水平垂直的转折电压,而此时控制IC的18脚基准点是3.3V。也就是说只要极化电压高于12.5V就工作在水平极化,低于此电压垂直极化工作,也可以说18脚的电压低于3.3V垂直工作,高于它就是水平极化工作。根据这个数值,不改的原装高频头14/18V电压都高于12.5V,18脚的基准电压是3.7/4.8V,也高于3.3V,所以只能工作在水平状态。改后14/18V电压下,18脚的基准电压是3.2/4.2V,符合切换要求,从理论和实践上都证明是正确的。此所谓授人以鱼不如授人以渔,掌握了这种方法就可以做到以一反三,根据不同的高频头来确定需要改的阻值了。
 
  如何确认高频头极化切换修改成功了呢?当然是看实际接收效果了,如果两个极化的节目都可以正常接收下来,当然是没有问题了,这是最终的检验结果。其实只要按以上理论计算出相应的代换电阻,而且焊接过程无误,阻值偏差不大,可以确认基本就是成功的,有条件就用万用表量一下18脚的切换电压,在两种状态下是否符合上面的切换要求。如是当然是确认成功了,另外还可以测量高放管工作电压状态,输入端G极是负偏置电压,输出端D极是正电压,此高频头工作时的电压为-0.58V和1.95V,当然这种双高频头还有一个42K切换问题,此信号的有无决定哪个高频头工作。国内接收机的22K输出完全可以正常切换。我们面对图5电路板,22K关是上边高频头电路工作,22K开是下边高频头工作,理论指导实践显然是事半功倍的。
 
  还有一种东芝的双星高频头(图8),电路与上面的非常类似,只是外观稍厚些。电路组成上基本相同,但也有许多细节不一样。好在控制IC都是23154的双列20脚,18脚及外围的电阻也完全相同,所以将原123电阻代换成103同样有效。不同之处在同前者(DX)电路编号是Y9323-D,后者(东芝)电路编号Y9107PA-P,二者四个极化第一级高放都用了K级放大管,但二级共用高放前者采用了更好的方形管子,这种器件只在赛头和韩头中才出现过,本振及中放电路也不尽相同,三端稳压是少见的7V电压等等。从电路上讲前者性能更好些。只要掌握了基准电压点,类似的电路都可以用相同方法改制。
 
  无论是双星头还是普通的常规单星头,更改日本高频头适合国内电压的方法,其基本思路是掌握基准电压点。方法是沿高频头的F头输入电压端,这个很容易识别到,这个点既是高频头极化电压的输入点,也是高频头中频信号的输出点,通常有一个贴片电容与前级相连,起到隔直的作用。沿这个大焊点我们会看到一路走向三端稳压的输入端,另一路则会通过阻容元件与多脚控制IC相连,这就找到了切入点。
 
  我们根据上面的思路再来实战一个日本头改制,这是一个单星头,品牌为日立的双极化头,也就是图1所示的11200高频头,其内路电路如图9、10所示,分为正反两面,图9是拆开高频头看到的部分,图10则是高频头部分,做工精良。一个极化是极化探针,另一极化是做在印刷电路板上。其控制IC为正面的LM324,常见的四运放,与极化电路相连的是243+332,具体部分参见图11所示,两个串联电阻中间点连接至IC的6脚,此点就是基准电压点,也就是332贴片电阻上的电压。
 
  日立双极化高频头也是11200本振,8V稳压工作电压,未改时,实测LM324的6脚,14V为1.7V,18V时为2.1V,而实际按日本标准电压工作时,11V时为1.33V,15V时为1.82V。转折电压点也是12.5V,基准点(6脚)的转折电压是1.5V。显然未改时14/18V下的基准电压1.7/2.1V均高于1.5V,也只能工作在水平状态下。
 
  只要LM324的6脚的电压(332贴片电阻上的电压)在水平时高于1.5V,在垂直时低于1.5V,改制也就成功了。有了上面的经验,显然减小332或加大243贴片电阻的阻值,就可以解决问题。根据串联电路理论计算,如果代换332,则在水平时为2.7K,垂直时为2.5K,在贴片系列中,最接近的有222、272、332、392,显然272是最接近的,也就是2.7K。反推计算回去,当332换为272时,18V电压下6脚基准电压是1.82V,14V下基准电压为1.41V,完全符合上述要求,改制切换成功。
 
  我们进一步测试表明,6脚的基准电压实际控制的是LM324的1脚电平,当在垂直状态时,1脚电压为-3.02V,在水平状态时是+6.75V,且电压不随外界变化而变化。改制后我们也可以通过测量高放管的工作点电压来判断哪个极化在工作,正常工作时输入端为负电压,输出端为正电压,电压值与上述差不多,要注意的这款高频头两个极化高放输出是并在一起的,所以输出是一直有电压的,只要根据输入是否有负压偏置就可以判断哪个极化在工作了。
 
  日本高频头的种类很多,再说一个SONY的双星高频头,这个高频头个头很大,且是弯头,不同于上面两款双星直头,但从馈源腔看不到探针(图12),撬开外壳后,里面是一个很大的铝板外壳,再拆去屏蔽腔(图13),就可以看到里面的电路了(图14),果然天线探针是在印板上的极化振子。
 
  日本的卫视器材做工确实都很好,上面我们已说过,除屏蔽外壳外,还有一个多腔的屏蔽盖子,电路多单元都隔离开(图15),我们根据图中的形状,已可以猜出左下角的盖子是DX双星头上用的,右下角的是SONY这款双星头上用的,而右上角的小盖子是日立单星头上用的,国内的头一般只将本振部分屏蔽。电路上没有着色阻焊漆的地方,就是安装屏蔽腔的位置,因为要与它良好地接触。
 
  在这个双星头电路中,控制IC显然是右下角那双列14脚的MC14069了,这是一个常见六反相向器电路。本LNB工作电压为6V,控制部分的电路部分见图16,根据我们改制的思路,找到原始极化电压点顺藤摸瓜,找到两只103串联在一起接地的电阻,在两个电阻中点分压后,通过一个474电阻连接到IC的2、3脚上。由于两个电阻阻值相同,所以中间电压为极化电压的一半,即15V时为7.5V,而本机的极化转折电压也是12.5V,高于它就都工作在水平极化。
 
  当两个103电阻中间点电压大于6V时,2、3脚的电压为6V,工作在水平极化,当此点电压低于6V时,2、3脚的工作电压为0V,工作于垂直状态。要满足这个条件是相当容易的,同样是减小接地端的这个103的阻值,或加大接极化电压端的电阻。因为水平极化是18V,只要上下拉电阻阻值比不大于2:1即可,保险起见取其比例为1.5:1,即下拉电阻保持103不变,则上拉电阻变为153即可,此时中间点电压水平时为7.2V,垂直时为5.6V,满足上述切换要求。若改下拉电阻,则由103改为682,得出的数值与上述计算结果完全相同,切换可靠。改制完成后,可测量高放的工作电压以验证是否成功,正常高放管工作点的电压为-0.25/1.47V。
 
  再说一款MASPRO的单星高频头,其内部电路如图17,初看以为挺有特点,是四极化的呢,其实其它两个印刷探针是按地的,呵呵。本头的工作电压5V,正常高放管的工作点电压为-0.71/1.97。由于是单星头控制IC相对简单,采用了8脚2903(图18),其中6脚电压是基准电压。同样12.5V为极化转折电压,此时6脚为2.0V,显然高于2V工作时水平状态,低于2V是垂直极化。这个LNB也是只更改一个电阻即可,此题留给大家分析吧。
 
  改制日本高频头适应国内接收机有三种方法:一是可以更换数字机的极化切换电路,使之输出与日本极化11/15V相同的电压,这样就可以适配了,做为一种方法实则不可取,虽然也只是改动一个电阻,但这样就成了这款高频头的专用机了。另一种方法是在接收机通向高频头的馈电回路中串联电阻,降压3V以适应高频头的切换,显然这种方法也不可取,一是无端增加了没用的功耗,二是电阻串联在信号回路上,对信号也有衰减。
 
  显然我们在高频头内部代换电阻的方法是最佳的改制方法,没有额外增加功耗,也没有信号损失,对接收也没有任何影响。但需要打开高频头,焊接贴片电阻,对于一般人而言还是有点难度的。其实还有一种方法,对于上面的计算不明白的,也可以在通往控制IC的回路上串电阻或稳压管降去3V,但最好不涉及22K控制信号,这种通用方法仅适用于单星头改制。
 
  改制双星日本头当然是为了实际应用,适合间隔4度的两个卫星,在国内的最佳组合是134+138和88+92.2一锅双星。接收时最好用日本原装的45厘米铝板天线,头也是原装的配套的。如果用国内天线也可以,不过最好介于45厘米~60厘米之间,而且夹具也要进行改造,因为双星头夹具位置不是扁的,就是略大的圆形。DX、东芝的双星头是直扁的,而SONY这款是圆弯的。
 
  图19是三款双星高频头的馈源腔体合照,比较起来大小还是有点差异的,大一些的适合的天线也可以适当大一些。另外我们也发现日星头的F头输出端都有些特点(图20),除螺母紧固外,有些还多加一层白色密封胶,并且周围开孔还要大一圈,这是为防水准备的。我们见的日本高频头大多是二手进入的,如果你买的是原包装的天线,就会看到都会附加一个白色或黑色的长胶皮套桶,细小的一端剪开套入馈线,另一端则套紧在F头端,放心不会进水的,可见细节设计之处也是用心良苦。
 
  接收设置时需要注意:虽然双星头能实现一锅双星完美接收,但两个高频头实际上均不在天线正焦点上,双馈源对双星的接收相对于天线的位置均在副焦点上,换句话说,两颗卫星都是偏焦接收,相当于我们单高频头一锅多星时的状态,只不过经过精确设计,两个高频头均处于副瓣焦点上(关于天线副瓣的知识,大家可以参考相关资料,此处不再多说),实际效果比正焦略差一点,但比其它点来说还是强很多,所以实际设置和调试时按偏焦接收处理。
 
  我们以88+92.2一锅双星为例说明,最终调试的状态如21所示。不管是弯圆头还是直扁头,我们在天线后面看到的,都是双星头的双馈源面。假如我们定义左侧高频头为LNB1,右侧为LNB2,而高频头内定义42K信号为打开时LNB1工作,关闭时为LNB2工作,这是高频头固有的规定,我们不可改变的。根据偏焦接收原理,虽然88E位于92.2E的西侧,但实际并不是位于西侧的LNB2接收,而是信号反射到LNB1接收,故而LNB1才是接收的88E信号,那LNB2接收的就是92.2E的信号。
 
  了解了这一点,在机器设置上就有了根据而不盲目,本振均为11200,中星9号卫星因为是LNB2,所以22K设置为关,同理中新2号的22K设置为开。关于对星,只要调整好一颗卫星的信号,则另一个也是最佳位置了。还要注意的是极化角,按常规调整就可以了。常规接收本来88度比92.2仰角底,但因为是偏焦接收,情况刚好相反,LNB1比LNB2角度高正好证明了我们的调试和理论是完全一致的。
 
  当然要88+92.2一锅双星,普通接收机是做不到的,这就要请出一代中九双模机,不仅可以接收一代中九信号节目,还可以接收普通DVB节目,中九部分还支持四切一及22K,以及任意修改本振频率,并且真正的接收下来,不仅仅是可以修改本振数值!本人测试的这台双模机,可以通吃所有本振,包括9750/10000/10600/10678/10750/11200/11300等,这些本振的高频头本人均亲测,都可以完美收下中九一代的三个频点信号,而且这台机器还可以接收DVB-S2的信号,可惜不支持H.264格式的解码。
 
  除了一代双模机可以支持同时接收ABS-S+DVB-S/S2信号外,另一种机器只有F3机器了,而且仅限于带中九解码板的机器,如F302B+等型号。另一个最佳组合是134+138,最近138度刚上的长城平台另一组节目,使得该星非常火暴,这也是本人重提双星头的另一个重要原因,因为之前早就提过这个双星组合。设置上也很简单:本振一律为11200,138E设置为22K关,134E设置22K设置为开。当然也要设置一下极化角,显然极化角与88+92.2不同,而是刚好相反,同理调试时只要调整好一颗卫星的状态,另一颗卫星也处于最佳位置上,由于双星高频头精确的4°夹角的设计,使双星的接收调试变得如此简单。图22是接收134+138组合时高频头的极化角设置,人在天线前面拍照的,确实与88+92.2的极化角相反,同时也为了让大家看到这个防水胶套的使用方法与效果。
 
  我们来看几种接收机的实际接收表现:出口型银河插卡数字机的设置(图23),138的设置中22K是OFF才有信号,打开时就没有信号显示了(图24)),说明我们的设置是正确的。当然,接收节目没什么特别的,长城平台的两组节目很快就搜索下来了(图25),这种机器的画质确实很赞。中九双模机用上了四切一,同时接收88+92.2和134+138两个双星组合(图26),中九必须放在四切一的第一个接口。只要设置正确,自然信号也相当地好(图27),搜索节目自然很简单了,一代中九节目共46套,但节目号最后排到58位,其它DVB节目排号从100开始(图28),收看节目时ABS及DVB节目做到无缝切换,这就是双模免切换机的概念。
 
  常规机都很常规,因为设置中都有明显的22K设置,而在经典的航科数字机中,却没有22K这个设置,但同样可以正常使用日本的双星头。设置方法是:在天线及电视机的设定中,选择“标准集波器”(图29),卫星名称选择亚太5号,在高频头的设置中选取双本振(因为只有双本振项才能涉及到22KHz信号),将138设为低本振11200,134设为高本振13000。而节目搜索节目时采用频带扫描法进行搜索,可能搜索的结果和实际频率不符(图30),但只要节目下来了,这些都无所谓。因为138的本振是真实的(图31),所以它的节目参数是正常的。
 
  航科机的这种设置方法,实际是利用了双本振设置中切换的转折点,高本振时打开22K,低本振时关掉22K,这样做到双星头的切换。而作为目前高级机器F318系列地面有线卫星三合一机器,接收这样的信号更是轻松(图32),并且台标可以用中文编辑,而利用本机的信息键,可以查看到频道的所有信息(图33)。大家都反应长城平台的节目画质较差,原来它采用了544×480的非标准分辨率,码流在2M左右,且节目源是由原PAL制转为NTSC制式,这就是画质不佳的原因。而实际上在54M带宽的转发器上仅传送11套标清节目,画质本应可以做得很好,不知为何这样处理,实在令人费解。
 
  其实双星头并不局限于相隔4度的两颗卫星接收,说是4度因为原来是配合日本45厘米天线,接收124+128卫星的,其实只要两颗卫星间隔在4度左右都可以正常接收,甚至可以一锅三星。当然这些卫星的信号相对都要强一些,因为毕竟天线较小且是副焦,如果用于较大天线,则只要调节高频头与天线的焦距,以获得最佳的张角匹配也是可以的,35~90厘米的天线都有成功接收的实例。国内比较适合的卫星组合有:166+169、144+146、122+125、、124+128、113+115.5+116、105.5+108.2、100.5+105.5、105.5+110.5、95+100.5、92.2+95、87.5+88+92.2、75+76.5+78.5等,可根据当地落地场强来选择。一头收双星总比双头双星来的划算,况且一般情况下也不可能做到相差4度来放置两个高频头。
 
  其实国内利用双星头也可以不改,如接收88+92.2,88度Ku的节目几乎都是水平的,而中九的节目如果不是圆极化高频头,单极化也完全可以收全L+R两个极化的所有节目,而134+138的节目几乎都是垂直极化的,138Ku的水平仅有蒙古和VOA,有收看价值的全在垂直极化上。不是说不改收不了垂直极化吗?呵呵,是的,这是相对于水平、垂直全收而言,既然原装未改只能收水平极化,难道就不能只收垂直极化吗,旋转90度而已。如果这样说还不明白,可以这样理解,既然无论14/18V都只能收一个水平极化,不妨我们就认为它就是一个单极化高频头,而单极化高频头的极化不受电压变化限制,只取决于LNB的摆放角度,这样在原水平极化的基础上旋转90度,不就是只能接收垂直极化了吗。是否要改制完全取决于你自己的需要,当然追求完美接收者,最好是改制一下,毕竟只是代换一个电阻的事儿,很简单。
 
  最后一点篇幅,说一下高频头的工作原理:一般高频头都包括高放电路、本振电路、混频电路、中放电路以及电源稳压和控制电路等几部分构成。其实卫星高频头的电路并不复杂,甚至没有彩电的高频头复杂,说简单了只是一个变频器,也就是将4G或11/12G信号降为0.9-2G的信号,我们称为中频信号(这是第一中频,实际接收机中还有第二中频),将高频信号降为中频信号,把高频头称为降频器其实更恰当。彩电高频头还有多级调谐电路,而卫星高频头只是一个降频过程,只不过相对频率更高而已。
 
  卫星信号到达地面已相当微弱,所以在降频之前应该至少有两级高放,好一点的高频头甚至有三级或四级放大。第一级高放决定噪声系数的大小,所以第一级高放是最重要的,最后一级高放一般为功率放大器,其工作点决定其工作状态,放大输出的信号经镜像抑制滤波器后进入混频级,混频级接受本振电路与放大后卫星信号在这里混合,差频出第一中频信号。
 
  由于本振频率很高,所以都采用介质振荡器,并且要屏蔽良好。C波段采用高本振(高于下行信号),Ku波段采用低本振(低于下行频率),这里所说的高、低本振是相对下行频率而言的。第一中频信号经至少一级放大后滤波输出至高频头的末端。本机电源由接收机馈电的极化电压提拱,因为极化电压可变,实际是由三端稳压后提供给本机,而含有原生控制信号的(如22K及未稳压前的可变电压)则通过控制IC处理,输出多路高低电平,来控制极化的切换及高低本振的切换,因为两个极化与两个本振(Ku双本)是不能同时工作的,但C双本振头除外,它是两个本振同时工作的。
 
  了解卫星高频的基本原理,有助我们进一步对高频头的认知,从电路组成上简单判断它的性能优劣,积累更多经验后我们自己也可以简单地进行维修或摩头。人们在说到高频头时,常说到几级放大,以级数多做为优质高频头的标准,但这些说法比较混乱,我们以实际高频头为例加以分析说明。
 
  最常见的是百昌的OS222,大家都说是四级放大,而实际上呢,确实是四个高放管,但每个极化只有两级高放,严格上讲是两级放大(图34)。混频和本振都不能算做放大级,中频放大虽然也是放大电路,但与高频放大是两码事,因此说高频头是几级放大应该指的是每个极化有几级高频放大,而不是按有几个管子来确认,每个极化两级放大,就说是四级放大,显然是不科学的,如此上面的双星头算五级放大了。如果对比制造工艺,国内这款认为不错的LNB,与上面的几个日本头比,差距还是不小的。
 
  前面我们说过,一般高频头至少有一个高放、一个本振、一个混频和一个中放。如上面我们说到的日本双星头,每个极化只有一级放大,但两个极化合并混合(MIXER)后共用一级高频放大,说是两级高频放大也说得过去。图35是一款日本的单极化高频头,本振为10678,显然这是一款真正的三级高频放大,后级还有两级中频放大,是一款增益很不错的高频头。图36是日本DX的一款双极化头,本振为11200,做工及电路上都相当不错,每个极化都有两级放大,之后两个极化MIXER后共用一级功率放大,且第一级高放用到了D级场放,第二级是K级,用料都相当不错。
 
  国内某款双输出的Ku头用料也不错(图37),两个极化都有独立的两级高放,独立的混频电路和中放电路,共用11300本振级,两个极化同时工作,这样的电路设计是两个极化独立输出,适用于工程上采用。而且此头是按正偏两用设计的,去掉前面的偏转正,就是一个地道的偏馈头,实际使用效果确实不错。同内某款双本振的Ku实例如图38所示,这款高频头每个极化也是一级放大,之后两个极化混合后共用一级放大,高低两个本振以及极化的切换,都是由一块控制IC来负责的,极化电压的大小及22K的有无,决定极化电路和本振电路的工作与否,国内国外高频头其实原理是一样的。
 
  衡量高频头优劣的指标,大家通常认为增益越高越好,也不尽然,增益过高不仅令调试工作难度加大,也可能引起自激而工作不稳定。现在普遍认为过去的老高频头好,一是本身用料好,二是放大级数多,因为过去卫星落地场强小,天线需要口径很大,如果高频头增益高,则能明显减小天线尺寸,降低收视成本。而现在价格低廉的即使是粗制滥造的高频头同样也能收下节目,完全是现在卫星功率强大的结果,接收天线尺寸也大为减小,甚至有人说,拿一个掏耳勺随便晃一下就收下了卫星节目,当然这是开玩笑了。
 
  如此是不是不需要好的高频头了呢?当然不是,好的高频头价格也好这是肯定的。人们通常只有在收不下节目或数字节目在门限边缘时才想起用好头,也难怪有人说我为什么要花更多的钱去买贵的头呢,现在十几二十几块的也能用啊。锅大才是硬道理也没有错,但有时往往受安装环境限制不可能安装太大天线,为了几个在门限附近的节目,就再换一面天线显然也得不偿失。这时换一个好的高频头就会有立竿见影的效果,在接收弱信号时,好高频头的优势很快就表现出来了。
 
  高频头增益的高低与放大级数相关外,与其所选用的元器件有很大关系,尤其是前级的超高频场效管,不仅关系到增益的高低,噪声系数的大小也至关重要,此数值越小效果越好。不过现在乱标夸大指标的现象时有出现。高放的场管圆形最多,也有方形的,大多为塑封的,也有陶瓷封装的,这种封装的效果更好,一般为白色的,塑封的多为黑色,不管哪种封装,都有A、D、G、K、L、N、V、W型号之分,D、K级的效果最好。如前面的双星头(图5、8)中用场管是K级(NE3210S01,12G下增益13.5dB,噪声0.35,而在4G时,增益19.5dB,噪声0.26,效果更好)的,后级用到了方形管,这种管子只出现在赛头中。
 
  而日立单星头(图10)中清一色的陶封管,性能肯定差不了。SONY双星头(图14)的一级高放也用到了陶封管,MASPRO的单星头(图17)同样是清一色的陶封管,而且是D、K级别;同样图36的DX双极头三级入大均是D、K级的陶封管。特别地,同为OS222的两级放大(俗称四级放大的)百昌C头,看似电路相同,但用料是不一样的,普通头采用的L管,而贴牌用的是D管,效果差别显而易见。这说明只看外观是不行的,还要看内在电路。其它几个高频头电路用料,留给大家自己分析吧。








 
  这里还有一个问题值得探讨,高频头的增益高低除与高放级数及选材用料有关外,也与其制造工艺有关,是否与切换电路有关呢?通常大家都认为单极化的比双极化的增益高,单本振的比双本振的高,其原因在于双极化或双本振存在着切换问题!其实我们看了这么多高频头的电路,不难发现除分体高频头是单极化外,其它的馈源一体化高频头其实都是双极化设计,双极化也好双本振也好,它们的输出电路其实都在并联在一起的,哪路本振工作或哪路极化工作取决于此路是否供电,有合适的工作电压点才工作,它们之间的切换是无损的,并不是像独立的切换开关那样是机械的,即或切换开关是电子切换也是信号有损失的,高频头内部切换的是电压的有无,而不是卫星高频信号通路的直接切换!
 
  正确认识到这一点,就不容易产生误导,单本振比双本振一定好吗,理由是双本振的频带太宽,错了!其实它的每个本振工作带宽是一样的,因为高低两个本振不是同时工作的。如果说同是单本振中,窄带高频头比宽带头效果好点还是有些道理的。
 
  现在倍受推崇的几款单极化高频头,自然都有它的过人之处,如常见的赛博赛特单极化头(图39),除做工好外,其电路设计上也是不错的,真正的三级高频放大电路,第一级主打低噪声,第二、三级主打高增益,且用到其它高频头中极少见到的方型管(前面的日本双星头中有一款用到),经本振和混频级后差频出的中频信号,还有两级放大,难怪增益很高,性能稳定。另一款称之为韩头的分体LNB,性能同样出色,在外观上几乎完全一样,其实内部电路及编号也是一样的,是不是出自同一工厂就没有必要讨论了。还有一款台湾9750本振的双输出LNBF,因外观方正故常称之为低本方头,内部电路每个极化都是独立的三级放大,效果好自然有好的资本和功底的,用料足、做工精。






 
  以上我们主要说了日本卫星高频头如何通过简单修改,以适应国内卫星接收机,充分发挥它的作用,进一步引申到了高频头的原理,以及通过电路分析如何选择一款好的高频头。当然如果你完全掌握了这些东西,就可以做到举一反三,触类旁通,也可以给你的高频头打摩一下,换上更好的高放管,调整不同级高放管的工作点电流,使其噪声更低、增益更高,更好地服务于烧友。

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