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农村中小学现代远程教育项目推广实施几年来,在教育教学和农村实用技术培训农村党员干部培训中发挥了很好的作用。由于点多面广,各学校技术条件参差不齐,卫星接收系统经常产生故障,影响项目效益的发挥。大多数故障可按常规方法予以解决,而某些问题由于其特殊性或受条件所限,需要非常规手段才能奏效。笔者在大量的维护检修实践中使用了几种特殊方法,这些办法不同于应急处理。应急措施有安全隐患,带有一定的风险性,只能临时使用,而本文所述的非常规方法能使系统安全地工作,并长期保持。
1为高频头另行提供独立的工作电源
故障背景:接在同一天馈系统中的两台计算机分别用于接收中央电教馆远程教育资源和湖北教育网台资源,2006年9月前两套设备同时接收都能正常工作。自从湖北教育网台卫星信号极化方式改为水平之后信号就不正常了,但中央电教馆远教IP资源能正常接收。经检查发现,当卫星卡使用水平极化频道时,提供给高频头的工作电压或者为0,或者是切换前原垂直极化时的电压不变。对此问题的解决办法一般是更换卫星卡。如果一时间不容易得到替换件,可以另行为高频头提供所需电压。
首先简要分析一下高频头的工作状态。用计算机接收资源时,天馈系统中高频头的工作电源是由卫星卡提供的。在卫星卡的设置程序中设置成不同的极化方式,从卫星卡向高频头将提供不同的工作电压,从而使高频头工作在不同的极化状态。当卫星卡某频道设置成水平极化时,高频头获得17~18V的工作电压,从而接收水平极化信号,该频道设置成垂直极化时,高频头则获得12~13V的工作电压,从而接收垂直极化信号。
不难分析卫星卡与接收机同时工作时,共同作用在高频头上的最终极化结果。在卫星卡(安装卫星卡的计算机)与接收机都正常且同时开启的情况下,高频头得到的电压是二者中的较大者,如表1所示(H代表水平,V代表垂直)。只要其中有一个是水平极化,结果就是水平极化。只有当二者均为垂直极化时,高频头才能以垂直极化方式工作。如果接收机关闭,高频头的工作电压仅由卫星卡提供,然而所供电压又不正常时,高频头自然无法正常工作。此时若打开接收机,当前频道的极化方式恰恰处于卫星卡正欲接收的频道的极化方式,也就是说高频头应该得到而没得到的电压正好由接收机补上,高频头便开始工作。如此说来,我们可以借助接收机专为高频头供电。于是,把卫星卡的供电通路切断,只让信号通过(如图2所示),高频头的最终极化结果便只取决于接收机了。比如,接收机001号和002号频道分别设置成水平极化和垂直极化,而计算机中卫星卡各频道的极化方式可以不设或随便设。接收中央电教馆远教IP资源时,接收机调到001频道,要接收湖北网台资源时接收机就转换到002频道。
比较图1和图2可以看出,卫星接收机其实就是在图1中充当了可以在12V和18V二者中转换的稳压电源。
3 水平极化与垂直极化相互替代
如果垂直极化信号正常而水平极化信号不正常,但我们需要接收水平信号,怎么办呢?可以考虑利用正常的垂直极化信号处理单元(下简称垂直单元)替代水平极化信号处理单元(下简称水平单元)来接收水平极化信号;反之,如果水平极化信号正常而垂直极化信号不正常,也可以利用正常的水平单元替代垂直单元来接收垂直极化信号。
然而,要特别说明的是,在实际操作中,并不是只将高频头一旋了事,还必须改动卫星卡的极化设置。众所周知,在常规状态下,接收水平信号就设置成水平极化,接收垂直信号就设置成垂直极化。例如,为接收垂直信号而将高频头旋转90o(图4),如果旋转后极化方式不改变(原常规下的垂直),卫星卡提供的12V电源不变,仍然是欲让垂直单元工作,但由于其探针YV处于水平方向,也只可能接收水平信号了。此时水平探针处于垂直方向已做好了接收垂直信号的准备,但由于尚未设置成水平极化而高频头得不到18V电压,水平单元将不工作。要使水平单元工作必须给高频头提供18V电源,因此卫星卡设置程序中此频道的极化方式应设置成水平。这里总结一条规律:无论是水平单元代替垂直单元还是垂直单元代替水平单元,高频头旋转90o后都要在卫星卡设置程序中将所针对的频道的极化方式改为对方。简言之,旋转90o收垂直设水平,收水平设垂直,“反其道而行之”。
极化方式的替代可在两种情况下使用:一是双极化高频头某一极化失效,另一极化正常;二是接收卡某一极化不能为高频头提供正确电压,而另一极化方式下能正常工作。
在具体问题中,很多情况都是系统在接收湖北教育网台卫星资源时无信号,而接收中央电教馆资源正常,说明垂直单元能正常工作。此时将高频头旋转90o,在卫星卡设置程序中,将湖北教育网台卫星频道的极化方式由原水平改为垂直,其它参数都保持不变,让能正常工作的垂直单元代替水平单元工作,即可收到湖北教育网台卫星资源。自从2006年9月湖北教育网台卫星频道极化方式由垂直改为水平后,巴东县几百个接收点中绝大多数都产生故障。有时开机等待很长时间(长达20小时以上),可接收到残缺不全的数据文件。但换到垂直极化状态接收中央电教馆资源,能及时响应且可正常接收。而出现此类问题的几乎都是型号为NCP9010P的百年树人数据广播卡。根据各自条件和具体情况,针对各接收点的此类问题,采取本文所述方法之一均得以排除故障。
需要说明的是,有一种高频头叫双本振双极化高频。系统中换用Ku波段双本振双极化高频头后,只要卫星卡能在某一极化方式下提供不低于10V的电压,无论水平信号还是垂直信号,高频头都可正常工作且同时接收。好比在图3中电子开关两端同时接通。但出于成本及其它因素考虑,这种高频头尚未普遍使用,下面仅作简要介绍。
双本振双极化高频头的出现解决了一锅多机的问题;双本振双极化高频头实际上是两个单本振单极化高频头共输出组合。两个本振相互独立,各与一种极化方式(探针)有着固定的物理联接;即水平探针对应5150MHz本振,而垂直探针对应5750MHz本振。当通过功分器连接多台卫星接收机或卫星卡后,向高频头供电的电压可能是18V或13V,但该高频头不受电压高低的影响,统一由三端稳压块稳压成8V后供电路工作。两个本振系统始终在同时工作,再将对应两种极化方式的中频信号混合后,送到卫星接收机或卫星卡。因为两个本振频率相差600MHz,足以使两种极化信号的中频频率拉开距离。此时卫星接收设备识别到的只是一个个不同频率的信号,而不管它以什么极化存在。这种方案因避开了传统高频头极化选择对电压的依赖,帮多台接收设备共享一个高频头得以实现。
现今的卫星接收机输入频率范围已经扩展为950MHz~2150MHz。双本振充分利用这一资源,其中频输出仍在接收机要求的频率范围之内。采用这种双本振高频头实施“多机共享”方案时,所有的卫星接收机应作统一的设置,即把某星上水平极化节目的本振都设为5150MHz,而垂直极化节目的本振都设为5750MHz,再手动输入转发器(盲扫及频带扫描在此不适用)并搜索存台。至于卫星机的极化方式可以不设或随便设置,因为该参数已经失去了设定的意义。
C波段双本振高频头与Ku波段双本振高频头(如ASK9750MHz/10600MHz)设计意图和工作原理完全不同。双本振Ku高频头是通过0/22KHz信号来选择本振频率的,其实它还是单本振工作,其目的是为了能接收频率范围更宽的Ku波段信号。
1为高频头另行提供独立的工作电源
故障背景:接在同一天馈系统中的两台计算机分别用于接收中央电教馆远程教育资源和湖北教育网台资源,2006年9月前两套设备同时接收都能正常工作。自从湖北教育网台卫星信号极化方式改为水平之后信号就不正常了,但中央电教馆远教IP资源能正常接收。经检查发现,当卫星卡使用水平极化频道时,提供给高频头的工作电压或者为0,或者是切换前原垂直极化时的电压不变。对此问题的解决办法一般是更换卫星卡。如果一时间不容易得到替换件,可以另行为高频头提供所需电压。
首先简要分析一下高频头的工作状态。用计算机接收资源时,天馈系统中高频头的工作电源是由卫星卡提供的。在卫星卡的设置程序中设置成不同的极化方式,从卫星卡向高频头将提供不同的工作电压,从而使高频头工作在不同的极化状态。当卫星卡某频道设置成水平极化时,高频头获得17~18V的工作电压,从而接收水平极化信号,该频道设置成垂直极化时,高频头则获得12~13V的工作电压,从而接收垂直极化信号。
不难分析卫星卡与接收机同时工作时,共同作用在高频头上的最终极化结果。在卫星卡(安装卫星卡的计算机)与接收机都正常且同时开启的情况下,高频头得到的电压是二者中的较大者,如表1所示(H代表水平,V代表垂直)。只要其中有一个是水平极化,结果就是水平极化。只有当二者均为垂直极化时,高频头才能以垂直极化方式工作。如果接收机关闭,高频头的工作电压仅由卫星卡提供,然而所供电压又不正常时,高频头自然无法正常工作。此时若打开接收机,当前频道的极化方式恰恰处于卫星卡正欲接收的频道的极化方式,也就是说高频头应该得到而没得到的电压正好由接收机补上,高频头便开始工作。如此说来,我们可以借助接收机专为高频头供电。于是,把卫星卡的供电通路切断,只让信号通过(如图2所示),高频头的最终极化结果便只取决于接收机了。比如,接收机001号和002号频道分别设置成水平极化和垂直极化,而计算机中卫星卡各频道的极化方式可以不设或随便设。接收中央电教馆远教IP资源时,接收机调到001频道,要接收湖北网台资源时接收机就转换到002频道。
比较图1和图2可以看出,卫星接收机其实就是在图1中充当了可以在12V和18V二者中转换的稳压电源。
3 水平极化与垂直极化相互替代
如果垂直极化信号正常而水平极化信号不正常,但我们需要接收水平信号,怎么办呢?可以考虑利用正常的垂直极化信号处理单元(下简称垂直单元)替代水平极化信号处理单元(下简称水平单元)来接收水平极化信号;反之,如果水平极化信号正常而垂直极化信号不正常,也可以利用正常的水平单元替代垂直单元来接收垂直极化信号。
然而,要特别说明的是,在实际操作中,并不是只将高频头一旋了事,还必须改动卫星卡的极化设置。众所周知,在常规状态下,接收水平信号就设置成水平极化,接收垂直信号就设置成垂直极化。例如,为接收垂直信号而将高频头旋转90o(图4),如果旋转后极化方式不改变(原常规下的垂直),卫星卡提供的12V电源不变,仍然是欲让垂直单元工作,但由于其探针YV处于水平方向,也只可能接收水平信号了。此时水平探针处于垂直方向已做好了接收垂直信号的准备,但由于尚未设置成水平极化而高频头得不到18V电压,水平单元将不工作。要使水平单元工作必须给高频头提供18V电源,因此卫星卡设置程序中此频道的极化方式应设置成水平。这里总结一条规律:无论是水平单元代替垂直单元还是垂直单元代替水平单元,高频头旋转90o后都要在卫星卡设置程序中将所针对的频道的极化方式改为对方。简言之,旋转90o收垂直设水平,收水平设垂直,“反其道而行之”。
极化方式的替代可在两种情况下使用:一是双极化高频头某一极化失效,另一极化正常;二是接收卡某一极化不能为高频头提供正确电压,而另一极化方式下能正常工作。
在具体问题中,很多情况都是系统在接收湖北教育网台卫星资源时无信号,而接收中央电教馆资源正常,说明垂直单元能正常工作。此时将高频头旋转90o,在卫星卡设置程序中,将湖北教育网台卫星频道的极化方式由原水平改为垂直,其它参数都保持不变,让能正常工作的垂直单元代替水平单元工作,即可收到湖北教育网台卫星资源。自从2006年9月湖北教育网台卫星频道极化方式由垂直改为水平后,巴东县几百个接收点中绝大多数都产生故障。有时开机等待很长时间(长达20小时以上),可接收到残缺不全的数据文件。但换到垂直极化状态接收中央电教馆资源,能及时响应且可正常接收。而出现此类问题的几乎都是型号为NCP9010P的百年树人数据广播卡。根据各自条件和具体情况,针对各接收点的此类问题,采取本文所述方法之一均得以排除故障。
需要说明的是,有一种高频头叫双本振双极化高频。系统中换用Ku波段双本振双极化高频头后,只要卫星卡能在某一极化方式下提供不低于10V的电压,无论水平信号还是垂直信号,高频头都可正常工作且同时接收。好比在图3中电子开关两端同时接通。但出于成本及其它因素考虑,这种高频头尚未普遍使用,下面仅作简要介绍。
双本振双极化高频头的出现解决了一锅多机的问题;双本振双极化高频头实际上是两个单本振单极化高频头共输出组合。两个本振相互独立,各与一种极化方式(探针)有着固定的物理联接;即水平探针对应5150MHz本振,而垂直探针对应5750MHz本振。当通过功分器连接多台卫星接收机或卫星卡后,向高频头供电的电压可能是18V或13V,但该高频头不受电压高低的影响,统一由三端稳压块稳压成8V后供电路工作。两个本振系统始终在同时工作,再将对应两种极化方式的中频信号混合后,送到卫星接收机或卫星卡。因为两个本振频率相差600MHz,足以使两种极化信号的中频频率拉开距离。此时卫星接收设备识别到的只是一个个不同频率的信号,而不管它以什么极化存在。这种方案因避开了传统高频头极化选择对电压的依赖,帮多台接收设备共享一个高频头得以实现。
现今的卫星接收机输入频率范围已经扩展为950MHz~2150MHz。双本振充分利用这一资源,其中频输出仍在接收机要求的频率范围之内。采用这种双本振高频头实施“多机共享”方案时,所有的卫星接收机应作统一的设置,即把某星上水平极化节目的本振都设为5150MHz,而垂直极化节目的本振都设为5750MHz,再手动输入转发器(盲扫及频带扫描在此不适用)并搜索存台。至于卫星机的极化方式可以不设或随便设置,因为该参数已经失去了设定的意义。
C波段双本振高频头与Ku波段双本振高频头(如ASK9750MHz/10600MHz)设计意图和工作原理完全不同。双本振Ku高频头是通过0/22KHz信号来选择本振频率的,其实它还是单本振工作,其目的是为了能接收频率范围更宽的Ku波段信号。