浅析卫星便携站中高频头损坏的常见原因及对策

翁杨华 陈凯

【摘要】针对当前消防部队应急通信的实际需求，在操作使用卫星便携站基础上，结合卫星通信理论常识，简要介绍了高频头的基本概念及工作原理，详细说明了判断高频头是否损坏的方法以及注意事项，并从设备进水、供电电压过高、静电感应以及遭遇雷击四个方面阐述了高频头损坏的常见原因及对策。

【关键词】消防 卫星 高频头 损坏

1前言

为进一步加快消防部队信息化建设步伐，提高部队应急通信保障能力，笔者所在的福州消防支队采购了1套卫星通信便携站。经过一段时间的操作使用，笔者感到寻星对星环节即是整个卫星便携站操作过程中的关键点，同时也是难点，而高频头作为该环节中的核心部件，一旦损坏将直接导致卫星便携站无法完成寻星过程，致使卫星应急通信中断。为确保卫星便携站高频头完整好用，一旦损坏能够得到及时有效地维修，现粗浅地谈谈卫星便携站中高频头损坏的常见原因及应对策略。

2高频头简述

在卫星便携站的组成部分中，卫星天线馈源输出端接有一高频电子部件，它由微波低噪声放大器、微波混频器、带通滤波器、本振和中频前置放大器等组成，学名低噪声下变频器也俗称为高频头。高频头好比是卫星天线的心脏，其功能是将由天线馈源传送的卫星信号经过放大和下变频，把C或Ku波段信号变成L波段，经同轴电缆传送给卫星接收机。

3判断高频头损坏的方法

当卫星便携站接收不到信号时，通常情况下，我们首先要判断高频头是否损坏，最直接的方法是用一完好高频头换下反射面天线上的高频头，如果接收信号正常就说明该换下的高频头已经损坏。在此种情况下操作时必须保证以下几个前提条件：一是可接收的卫星信号正常；二是卫星接收天线的方位角和俯仰角未发生偏移；三是卫星接收机工作正常。另外在实际操作中也可以在寻星仪供电打开的情况下，通过同轴电缆连接高频头，此时如果寻星仪LEVEL无数值，则判断高频头损坏；如果LEVEL数值在55-65之间，则判断高频头无故障。

4高频头损坏的常见原因及对策

通过实践证明，高频头损坏的常见原因主要有以下几个方面：进水损坏、供电电压过高、静电感应以及遭遇雷击等，现对以上各类情况进行简要分析并介绍应对策略及相应预防方法。

4.1进水损坏

此类事故多在雨季发生，严重时将导致卫星便携站接收不到信号。如在户外使用卫星便携站时突遇大雨导致高频头进水，拆开高频头外壳盖后，会看到由于高频头进水引起多处线路板锈蚀，用无水酒精擦净后，会发现线路有多处锈断。遇此情况，可先将高频头内的锈断线仔细焊接，再用电吹风微风快速吹干，或在室内自然干燥去潮，或加适量干燥剂干燥几天，一般能解决问题。同时需要注意的是，高频头进水后虽经干燥，但元件间的绝缘参数和材料介电常数还是会有所变化，有的会造成本震频率发生偏移，可依照高频头频率偏移的校正方法进一步调整，已达到出故障前的效果。

为了防止进水故障，可在高频头初装时用玻璃封胶沿盖与壳体接口处仔细涂上一圈，并在F头与馈线接头处用防水胶带牢固缠好即可。应急情况也可采用在高频头处外罩一塑料套达到短时间防水的效果。

4.2雷击损坏

雷击损坏主要是卫星便携站天线组装架设后没有采取良好的避雷措施，当有雷击出现时，高频头常会被损坏，多数情况下会把高频头内部电路板的铜箔烧断或击穿三端稳压器。对于此类情况，可拆开高频头外壳，把烧断的铜箔用细导线连接，或更换新的三端稳压器，一般即可修复。

为了避免雷击，接收天线必须安放在避雷针有效保护范围之内，一般来说避雷针的有效保护区是针下45度至60度的扇形区，避雷针架设得越高，有效保护区就越大，卫星天线只有处于此扇形保护区域内时才能受到保护，同时天线与避雷针的距离必须大于5米。另外避雷针的接地体必须独立接地，不能与其他接地体混接，接地电阻必须小于4Ω。

4.3静电感应损坏

卫星站的高频头一般使用场效应管作低噪声放大器，场效应管的输入输出阻抗均很高，在检查维修过程中较容易因静电感应或电冲击而损坏，特别是场效应管的栅极更是这样。高频头的极化探针是连接到栅极上的，如果在通电的情况下，手摸高频头的极化探针，人体的感应电压便会使场效应管遭受电冲击而损坏。

因此在检查维修高频头时对连接其栅极的元件的检查应十分小心，千万不要用手去摸探针或场效应管，使用电烙铁焊接时，一定要断掉电源后再焊接。同时，场效应管在存储时必须将3个引脚短接，以防静电击穿。

4.4供电电压过高损坏

高频头的供电电压一般根据卫星接收机的菜单设置确定是否输出供电电压，在供电的情况下，根据菜单设置确定输出电压值大小。当卫星接收机的供电电压长时间偏高时，就易导致高频头因过压过流而损坏，如果接入或更换高频头时不注意测量此电压，就会导致屡换屡坏，造成不必要的严重损失。

为了避免电压过高，在接入或更换高频头时必须先行测量高频头的供电电压，如发现该电压偏高，应及时检查卫星接收机是否出现供电故障，若正常，则因检查高频头供电电路的核心部件，如：三端稳压器、开关转换电路等。

5结语

卫星便携站的配备及使用进一步丰富了消防部队的应急通信手段，利用若干地球站组成的消防专用卫星通信网与350MHz无线通信网、3G移动通信网等的相互补充，进一步提升了消防部队的应急通信保障能力，作为消防信通人员应加强对卫星便携站日常的训练、管理及维护，加深对高频头、DVB卫星接收机、卫星调制解调器等卫星便携站部件的熟悉了解，做到操作使用正确、排除故障迅速、应急保障有力，有效地将应急通信装备转化为现实战斗力，更好地辅助各类灭火救援工作的顺利开展。

参考文献：

[1]王兵.周贤伟.黄旗明.卫星通信系统[M].北京：国防工业出版社，2006.

[2]中国人民武装警察消防部队.全国消防部队卫星通信网入网技术要求[Z].2010-7.