爱华网一、高频头简述
高频头的里面有什么东西呢？最简单的想法是把它当作一个无线电接收机。高频头里面的接收电路大部分要排成微动形式，所有元件都采用表面安装的方法。采用微动设计是由于它在微波频率的效率比较高。微动的宽度和长度和使用的频率有直接的关系。高频头的基本作用是拾取碟形天线反射的微弱信号，然后把信号传递到接收器。这里遇到的问题是，碟形天线和接收器通常相隔一段距离，而在微波频率下的损耗是相当高的，为了克服困难，高频头把来自碟形天线的超高频SHF的信号变换成较低的中频IF频带，再通过电缆传送信号到接收器，这样的效率是比较高的。
二、极化
高频头有许多类型，不过其基本设计都是类似的。其差别主要是选择水平还是垂直极化的信号。信号是由微型传感器拾取的，选择水平或垂直极化传输信号的方法有三种。最简单的方法是安装两个互成90°的传感器，并且可以在它们产生的输出信号之间来回转挽，这是最简便和最广泛使用的方法，称为水平垂直转换。馈源喇叭直接边接到高频头，极化器安装在馈源喇叭和高频头之间，机械极化器有一个安装在一段波导管上的传感器，波导管可以转动，让传感器的取向可以配合信号的极化方向，由接收器控制的伺服马达依照需要移动极化器，这是最早的方法，但去不太可靠。磁性极化器是比较便宜和比较可靠的另一种方法，它没有移动部分。它的作用是在必要时，输入信号到达单独的传感器之前，改变信号的极化方向。它含有一个绕在铁氧体磁芯上的线圈，线圈是由电流驱动的，供应的电流量确定了出现波形的弯曲度。
三、典型的高频头设计
典型的高频头信号电路设计，它的输入有水平转换装置，左上方部分在馈源喇叭后部的上方，互成90°的两个传感器，右方是水平极化传感器，而下方的是垂直极化传感器，它们拾取来自馈源喇叭的能量，再把它传送到高频头电路。晶体管都是场效应管，Tr1和Tr2提供初步的射频放大，Tr1适合垂直极化信号，而Tr2则适合水平极化信号。要达到水平垂直转换只需以电子的方法接通Tr1或Tr2，Tr3是第二级的射频放大器，它与第一级的晶体管之间的信号通道并没有直流连接，实际上射频放大器各级中的所有晶体管之间采用交流耦合的交直流元件干扰邻近各级，Tr4是第三个射频放大器（射频放大器部分通常有三级，不过有些设计可能有更多级）。经过最后的射频放大器放大的输出经由微带带通滤波器馈入二极管混合器D1。射频信号在这一级和本机振荡器的输出混合。这个过程通常是在10GHz的频率下进行，不过最新的Astra ZD设计者所有频率却是0.75GHz。晶体管Tr5右方的小圆片，金属盖放在小圆片上就会产生共振。小圆片还有一根本机振荡器的调节螺丝，调节它就可以调谐振荡器在基本频率10GHz上下100MHz至200MHz的频率下工作。
这样产生的中频信号即90~1700MHz传送到高频头的中频部分，这部分通常有三个放大级，是很容易识别的，因为其中的场效应晶体管是黑色，而射频场子效应晶体管是白色。另外，还需要有偏压电路，在大多数新式设备中，场效应晶体管的偏压是自动调定的。在Marconi带盖型之类的旧式装置中，却要以人手调定射频级的偏压，在组件上还有螺栓固定了一个5V稳压器，也是很容易的识别的，电路板上唯一的IC是Philips的PC74HC7147。这个14脚的小器件是用来转换水平和垂直极化信号的。
故障检查
在电路中检查故障要比想像的更为容易。第一件要做的工作就是检查高频头能否工作。第一步 是要留意屏幕上出现的症状，这样会发现问题所在。以下就根据问题的严重程度来看看可能出 现的故障和解决办法。
1.没有信号
这是通过观察电视机屏幕最难诊断的故障，因为有几个可能的原因，如果水平和垂直信号都没 有了，而天线的调准又正确，便可从天线拆下高频头，把它连接到13V电源，并且检查电源流 出的电流，这电流值应为200mA，不过Marconi的蓝盖型高频头达到300mA也是很常见的。没有 电流说明稳压器可能坏了，或者输入连接焊接不良。焊接不良是常见的毛病，读数若低于或高 于200mA可能是器件坏了，如果电流输出有短路现象，则可能有fc流入高频头、Marconi的高频 头常有这种情况出现，不过较新的设计在这方面已大有改善。接着，可以小心打开高频头，不 要丢失任何螺钉，还要使本机振荡器正确工作，在重新装好整个装置时，所有螺钉必须都装上 。有些高频头的振荡器部分有分开的盒子，若非需要，最好不要随便动振荡器部分，要使本机 振荡器恢复原状，必须要用到频谱分析仪。
打开高频头之后，首先检查电路有没有明显的毛病或腐蚀，偏压部分99%都不会出现问题，毛 病大多出在射频、中频或者振荡器部分，通常毛病是由于射频部分的一个场效应晶体管损坏而 引起的，下一步就是检查电路。检查电路可使用数字伏特计，伏特计的准确度并不重要，两倍 数字就足够了。把数字伏特计的负极线连接到高频头的底板，并且使用正极引线进行检查，先 从Tr1和Tr1开始。直接检查场效应晶体管引线的偏压压，栅极电压应该是0.1~0.2V之间，不要 忘了，这两个晶体管总有一个是关断的，要使每个晶体管接通或关断，可提高或降低电源电， 超出上述范围的任何电压值都说明该晶体管是有毛病的，特别是如果电压值是正的话，栅极的 连接点是在拾取信号的传感器这一边，可以从一个小记号来识别，或者从高频头的正确取向来 读出识别用的字母。漏极的连接点是背向晶体管栅极的另一边，它的电压应该是在2.5V和4V之 间，最理想是3V左右。
如果其中一个晶体管有毛病，问题可能出在水平垂直的转换上，可以让电源电压在13V和18V间 交替转换，同时还要注意有毛病的晶体管的栅极电压，如果其电压接通和关断，说明该晶体管 有毛病，如果不是这样，那就得检查开关电路，不过大多数情况都是晶体管出了毛病。接着， 检查其他射频放大器的场效应晶体管，电压应该与Tr1和Tr2一样，不过当然没有开关的问题。 针对不同的原因本机振荡器应该获得不同的处理，很难检查出它是不是工作正常。最好的方法 是再把高频头装好，再使用频谱分析仪检查振荡器的辐射，其波幅应该大约是60dB，这数值对 于获得微波计数器的读数是太低了，频率应该是10GHz±10MHz，如果频率高于这个数值，这些 频道就是不正确的，如果振荡器有足够的漂移，就是完全没有信号。
如果手头没有频谱分析仪，检查振荡器级的唯一方法就是看看有没有电流流过场效应晶体管， 其上应该有一个电阻，通常大约为1Ω，连接场效应晶体管的漏极，如果该晶体管坏了，那么 该电阻两端就没有电压降，如果是Marconi蓝盖高频头，该电阻两端的电压应为3.4V和3.2V， 没有电压降就说明晶体管坏了。如检查过的电压值都正常，那么可能是中频放大器部分有毛病 ，这部分是比较可靠的，根据经验，大约只有50%的可能性出现故障。这部分的电压稍有不同 ，若用场效应晶体管设计，适合在较低频率下工作，它们是黑色而不是白色。中频晶体管的栅 极电压值数应为7.5V左右，而在漏极应为1.5V，任何远离这些数值的电压都说明有场效应晶体 管坏了，故应着重检查场效应晶体管。由于采用了微带设计和表面安装器件意味着电路的其余 部分是相当可靠的，电阻之类的无源器件很少出毛病，大多数毛病都出在射频场效应晶体管上 。
2.水平垂直转换的故障
如果不能接收一个极化方向的信号，那么可能是TR1或TR2坏了。视接收不到的信号是什么方向 的而定，在检查晶体管之前，必须保证接收机和高频头的转换都没问题，如果TR3或TR2有点不正常，它仍然可以勉强工作，但是会产生很差的信号电平，在这样的情况下，在更换任何晶体管之前，都必须保证相反极化方向的接收是好的。
3.信号质量差
如果水平和垂直极化方向的信号质量都很差，很可能是TR3或者TR4坏了，不过不应排除TR1和 TR2会出问题的可能性，很可能这两个晶体管都一起坏了。
4.时断时续的故障
如果出现时断时续的症状，应仔细记下故障现象，这可能是在天气不好时，高频头的性能比较差的原因，这时必须正确地调准天线，然后才怀疑是不是某一个场效应晶体管的增益较差，稍有不正确的电压便可以找到线索。质量差的电缆也可能是原因之一，最好先换一个高频头测试 一下。
5.信号差，频道不同步
频道不同步可能是本机振荡频率出现漂移，这种情况也可能导致信号强度较差，应记下电视机 的频率和频道，这是较难应付的故障。打开高频头，慢慢转动调节螺丝，同时注意电视机的屏幕，一直调到看见正确的频道为止，反时针方向的转动会增加振荡器的频率，转动半圈大约改 变30MHz，整个调节范围是100MHz~200MHz。不过，相差大约20MHz就会失去信号。进行这种调 节之前必须确定频率漂移，并不是由安装振荡电路的内盒配合不当引起的。
6.更换晶体管
更换晶体管可能不是那么容易，可从另一个高频头上取下晶体管备用的，或者从剩余物质销售 商处购买，NEC的NE371场效应晶体管的顶部有一个“T”字，它的噪声指数是0.8dBf，很是合 用。其他的NEC产品有些注明是R和J的，R的场效应晶体管适合用在TR3和TR4的偏置，J的场效 应晶体管噪声最大，适合用物振荡器部分。在这里，噪声并不是要考虑的要点，这些场效应晶 体管也可以由制造商供应，不过要贵得多。如果不能在其他地方找到，可试着建筑一些二手产 品。
不要以为用好的场效应晶体管更换高频头中的所有晶体管就可以改善噪声系数，三个串联的 1dB场效应管不等于总噪声系数就是3dB，第一个晶体管对噪声有最大的影响，因为它产生的噪 声受到以后的晶体管放大。因此，要改进噪声性能，只要更换第一个场效应管就可以了，在其他地方使用这种场效应晶体管便浪费了它的低噪声性能。
7.噪声系数
从试验结果可以看到，所有测试过的高频头的噪声系数都高出制造商的规格，有时高出多达 0.5dBf。高频头的制造商通常都不会检查他们生产的每一个高频头，其公布的数字通常是最佳 噪声性能超群的平均值，要获得好的信噪比，最好是增大天线的尺寸，而不要花费过多的金钱 在昂贵的低噪声高频头上。瑞典的Micro Wave高频头比较昂贵的原因，除了质量比较好之外， 它是由熟练的技术人员和用昂贵的测试设备人工调整到最佳噪声系数的，因此会比较昂贵。
五、结论
从以上的情况来看，高频头的维修要比维修电视机容易得多。
