多星切换问题
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阿明的寻星平台上装有多面天线,用于一机多星接收｡原来采用的是早期的430XP,多星切换正常｡前段时期更换了一台430N2,却出现了不大不小的问题,让阿明很是伤脑筋｡这不,阿明又通过论坛向卫视烧友以及好友阿杰询问起来｡
阿明道,该多星接收平台连接的状态是四切一的四个端口都接有22kHz开关,其中端口1为{(70°E Ku V,122°E C H)+13/18V}+{(105.5°E C V双本振,122°E Ku H)+13/18V},接22kHz; 端口2为{(88°E C V/H)+13/18V}+{(76.5°E Ku V,110.5°E Ku H)+13/18V},接22kHz ;端口3为{(134°E C, 100.5°E C)}接22 kHz;端口4为{(166°E C)}+{(138°E Ku V,146°E Ku H)+13/18V},接22 kHz｡
阿杰根据阿明的叙述,画出了如图1所示的连接图｡
阿明再道,发现的问题如下:
1.端口1的任意极化切换到端口4的H(水平)极化,即146°E Ku波段时, 无信号｡必须切换到端口4的V(垂直)极化,如166°E C波段或138°E Ku波段的V极化后再转换到H极化,才有信号｡其它端口的V极化切换到另外一个端口的H极化也有同样的问题;
2.在使用任意端口接收H极化信号时关机,开机后也是无信号｡必须切换到当前端口的V极化之后再转回H极化,才有信号,也就是说必须经过HVH的过程;
3.接收V极化信号,无论是在待机到开机的过程中转换,还是在正常工作中转换,只要是H/VV,均可以顺利地切换｡
阿明询问说,这好像是极化切换有点问题, 但具体的又说不清楚,请问有什么好方法可以解决吗?
13/18V切换电压的探讨
阿杰看到在论坛里,已有一位烧友阿牛和阿明探讨起来:
阿牛认为,应该是13/18V切换电压有问题,可以检查H极化时LNB端口的电压是否在19.5V以上,我的CP7885机在H极化时切换电压是20.5V,就不太挑四切一｡
阿明说道,按理论,参考《卫星电视与宽带多媒体》杂志2006年第8期《4×0系列卫星接收机LNB电路的控制》一文的13/18V切换电路(图2),当接收水平极化的信号时,H/V输出端口为低电平,T23截止,其输出电压Vo≈1.25(1+R137/R134),计算结果约为19.3V,实际也是这个值｡
阿牛再道,您忘了把F21(FR104)的电压降(0.6V)减去了,空载时测量有19.3V,加载时只有18.7V,减去线损,再减去四切一､22kHz开关､13/18V开关的损耗,应该低于18V了｡您可以这样测试―――把天线端的高频头卸下,接上一个51Ω的电阻,再开机调至H极化,测量电阻两端的电压是否有18V?
阿明回复,你分析的很精准,但我每次将其与430XP作对比测量,都是直接测LM317的输出端的｡发现在H极化无信号时的电压在19.44～19.50V之间跳动,有信号时的电压很稳定地定在19.47V,V极化的电压也能稳定在14.92V｡根据上面测试,我估计与你认为电压过低没太大的关系吧? 是不是还有其它的问题呢?
阿牛回复,H/V切换应该是纯粹的直流电压的问题,小于18V时H切换就不一定能正常进行,而且这还是高频头端真正的带负载电压,把您贴的电路图上的电阻R137(6.8kΩ)换成7.2kΩ､R140(20kΩ)电阻换成18kΩ､430N2机输出电压为14.8V/20.4V(V/H),一试就清楚了｡
阿明依照上述方法作了试验,但发现简单提高18V输出电压并不能解决此问题｡
22V电源的分析
阿杰分析阿明和阿牛之间的技术探讨,既然不是接收机13/18V切换电压的问题,而以前用早期的430XP接收机,切换又能正常,则应该是该430N2接收机13/18V切换电压的前级供电电路22V电源有问题,具体原因应该是22V电源瞬态响应慢,带载能力差所致!
由于接收机提供的13/18V电源不但要给高频头供电,还要给四切一､0/22kHz､13/18V切换开关供电,因此负载较重｡如果接收机从一个H极化到另外一个H极化,会使输出的LNB电源瞬间轻载后又重载｡内阻大､瞬态响应慢的电源在切换的瞬间电压跌落较大,导致输出22kHz脉冲信号幅度减小和切换点电压降低,由于这两个因素的共同作用,致使切换失灵｡
而从HVH,经过一个轻载缓冲,确保接收机发送的､叠加在13/18V电源上的22kHz脉冲信号首先能够打开0/22kHz开关,在建立一个稳定的工作状态下,再进行13/18V电压的切换,就能够切换成功｡这和使用摩托车采用低档起步有一定的类似之处｡
考虑解决办法:降低接收机22V电源内阻,提高电源瞬态响应带载能力｡对于送给LNB的13/18V输出电压,当接上多个切换开关后,负载电流可高达350mA｡如果13/18V电压的前级供电22V电源滤波性能不良,其高频纹波电压将会影响调制在其中的22kHz脉冲信号,造成切换不灵敏,可将C10换成470μF/35V的优质电解电容;再并联一只0.1uF瓷片电容,这样可以明显改善电源的瞬态响应,提高供电质量;将D8更换成肖特基管,如IN5822｡
具体解决方法
阿明按照阿杰给出的方法打摩电源,原来D8采用的是高效整流二极管HER系列的HER302,现在换用IN5822后发现老击穿,一查耐压是40V, 原来耐压太低,阿杰这才发现自己把参数搞错了,其实更换成同系列的HER303即可｡
阿牛针对阿明给出的打摩方法指出:瓷片电容不宜并联在整流管后的第一个电解电容上,只能并联于滤波电感后的电解电容｡如果并联于第一个电容有可能烧毁整流管或电源变换器件｡看来在电源电路中并联瓷片电容的方法不适于推广应用,这一点倒是被阿杰所忽略了｡
阿杰分析早期的430XP和现在的430XP在22V电源电路上的区别(图3)发现:在早期的430XP中,由电解电容C10､C17和电感L4组成一个π型滤波器,可有效地提高电源滤波和瞬态响应性能;而后期的430XP电源出于成本的考虑省略了C17电解电容,而将C10由220μF/50V增加为470μF/50V,这样可以和电源板上标有R13的电感组成一个L型滤波器｡不过这样一来,一旦C10容量下降或性能劣化,就将严重地影响22V电源的输出性能｡
因此,可以在电感R13后面对应地添加一只470μF /50V的优质电解电容和一只0.1μF瓷片电容,形成一个π型滤波器,以提高22V电源的输出性能｡阿明根据阿杰给出的方法进行了打摩,发现系统终于能够正常切换了｡
唉,多星切换问题―――原来都是电源惹的祸!