4120.卫星接收与对讲机组装调试

4120.卫星接收与对讲机组装调试 编号: 高频电路与制作 实训 (论文)说明 题 目:卫星接收与对讲机组装调试 院 (系): 应用科技学院 专 业: 电子信息 学生姓名: 学 号: 指导教师: 2010 年 1 月 14 日 桂林电子科技大学实训专用纸 摘 要 卫星电视广播在全球范围内都能用接收机对地球同步轨道上的静止卫星所发射的卫星信号进行接收，这大大方便了广大群众收看丰富多彩的电视节目和广播节目。本次实训就卫星信号的接收进行联机调试，通过接收机接收中国上空卫星发射的卫星信号，并下所收到电视频道的相关参数。 收音对讲机属无线电通讯装置,它包括发射机、接收机两部分。收音对讲机结构简单、噪声小、工作稳定、使用方便。本次实训就发下来的收音对讲机零部件进行组装调试，使之既能收到电台又能相互对讲。 关键词:卫星接收;下行频率;信号质量;调频收音机;对讲机 第1页 桂林电子科技大学实训专用纸 Abstract Satellite television broadcasting at the global level can be used receiver on the Earth-synchronous orbit on the launch of geostationary satellites to receive satellite signals, which is greatly facilitated by the broad masses of people to watch a variety of television programs and broadcasts. Training on the satellite signal reception on-line debugging, through China over the satellite receiver to receive satellite signals, and recorded TV channels received by the relevant parameters. Walkie-talkie radio is a radio communication device, which includes transmitters, receivers in two parts. Walkie-talkie radio simple structure, the noise of small, stable and easy to use. Training on the fat from the walkie-talkie radio components assembled debugging, so that both can receive radio talk each other. Key words: Satellite reception;Downlink Frequency; Signal quality; FM radio; Walkie-talkie 第2页 桂林电子科技大学实训专用纸 目 录 引言 ...................................................... 1 1 卫星接收............................................... 2 1.1 概述 .................................................................................................................. 2 1.2 同步卫星 ........................................................................................................... 2 1.3 卫星调试 ........................................................................................................... 2 1.4 卫星接收机的调整 ........................................................................................... 3 1.4.1卫星接收机接收示意图 ................................................................................. 3 1.4.2卫星天线的接收与调试 ................................................................................. 3 2 对讲机的组装与调试 .................................... 5 2.1 收音对讲机简介 ............................................................................................... 5 2.2 电路原理 ........................................................................................................... 5 图3 电路原理图 ...................................................................................................... 6 2.2.1 对讲发射原理 ............................................................................................... 6 2.2.2 收音机原理 ................................................................................................... 6 2.3 焊接与调试 ....................................................................................................... 6 2.3.1 焊接与安装 ................................................................................................... 6 2.4 收音对讲机的调试 ........................................................................................... 7 2.4.1 收音机部分的调试 ....................................................................................... 7 2.4.2 发射机部分的调试 ....................................................................................... 7 3 实训心得体会........................................... 7 谢 辞 .................................................... 9 参考文献 ................................................. 10 附 录 ................................................... 11 第1页 桂林电子科技大学实训专用纸 引言 我们面临的时代特点是:通信、电视、无线电广播技术和设施迅速发展，传送各种各样信息的需求不断增加。这些领域中科学技术的进步将在很大程度上促进我国各项事业的发展。近十几年来，电视技术随着通信技术与数码技术的高速发展取得了划时代的进展，最突出的是电视节目可以通过卫星在国际传送，并能用数字制式转换器进行不同电视制式的转换，使电视节目能被各个国家收看。 卫星电视广播顾名思义就是通过卫星直接给广大地区的观众播送电视节目的技术。地面发射台以定向波束将节目信号发往卫星(称为上行线路)，星载传发器将接收到的信号进行变频、放大处理后，再以定向波束向规定地区发射(称为下行线路)。地面接收站有专业接收站和简易接收站(机)，前者可供转播使用，后者供个体或集体接收作用。主收发站除传送节目信号外，还承担对卫星的遥测、跟踪与控制。移动站是适应从特定地点传送实况节目的需要而设置的。 卫星电视广播是高科技发展对人类社会生活的赐福。数字卫星电视是近几年迅速发展起来的，利用地球同步卫星将数字编码压缩的电视信号传输到用户端的一种广播电视形式。这大大方便了广大群众收看丰富多彩的电视节目和广播节目。 收音对讲机收音部分采用D1800为收音集成电路，功放选用D2822，对讲的发射部分采用两级放大电路，第一级为振荡兼放大电路;第二级为发射部分，采用专用的发射管使发射效率和对讲距离大大提高。该机具有造型美观、体积小、外围元件少、灵敏度极高、性能稳定、耗电省、输出功率大等优点。只要按要求装配无误，装好后稍加调试即可收到电台，无需统调，是电子技术改进更新的理想套件。它既能收到电台又能相互对讲，不断激发了学生的好奇心。 通过本次高频电子线路实训，我们能把理论和实践有机的结合在一起，这对我们今后的学习与工作有着巨大的帮助。 第1页 桂林电子科技大学实训专用纸 1 卫星接收 1.1 概述 字卫星电视是近几年迅速发展起来的，利用地球同步卫星将数字编码压缩的电视信号传输到用户端的一种广播电视形式。主要有两种方式。一种是将数字电视信号传送到有线电视前端，再由有线电视台转换成模拟电视传送到用户家中。这种形式已经在世界各国普及应用多年。另一种方式是将数字电视信号直接传送到用户家中即:Direct to Home(DTH)方式。与第一种方式相比，DTH方式卫星发射功率大，可用较小的天线接收，普通家庭即可使用。同时，可以直接提供对用户授权和加密管理，开展数字电视，按次付费电视(PPV)，高清晰度电视等类型的先进电视服务，不受中间环节限制。此外DTH方式还可以开展许多电视服务之外的其他数字信息服务，如INTERNET高速下载，互动电视等。一个典型的DTH系统由六个部分组成: (1)前端系统(Headend) (2)传输和上行系统(Uplink) (3)卫星(Satellite) (4)用户管理系统(SMS) (5)条件接收系统(CA) (6)用户接收系统(IRD)(Intergrated Receiver Decoder) 1.2 同步卫星 地球同步卫星就是在离地面高度为35786公里的赤道上空的圆形轨道上绕地球运行的人造卫星。其角速度和地球自转的角速度相同，绕行方向一致，与地球是相对静止的。 1.3 卫星调试 利用无线电波或有线电路网即时传送或经存储编辑后播发的活动视觉图像，以节目形式播出，供广大观众收视。向受众传播声音为广播，传播图像与声音为电视。利用静止卫星向广大地区转发广播电视信号，使用户能用简单、廉价的接收机收看电视和收听广播的系统，可供个体接收，也可供集体接收。卫星电视地面接收站示意图如图1所示。 第2页 桂林电子科技大学实训专用纸 图1 卫星电视地面接收站示意图 卫星电视节目的接收，无论是现在使用的C波段，还是Ku波段，接收天线的主要形式都是抛物面天线。对于卫星天线的调试，它包括天线的方向(仰角和方位角)、馈源的位置、极化取向和极化倾斜角调整等数项内容(可根据相关材料查到所需信息)。调试天线一般在天线安装场地进行，首先要设置好卫星接收机接收电视信号的数据参数，连接好卫星接收天线上的LNB和卫星接收机、电视监视器的电缆，然后按照下面的步骤开始调整天线。 1.4 卫星接收机的调整 1.4.1卫星接收机接收示意图 如图2所示 图2 卫星接收机接收示意图 1.4.2卫星天线的接收与调试 (1)所接收卫星信号的资料 我们小组(我、彭河德、罗实龙和廖婕)需要接收的卫星是亚太?号(138.0?E)，它的参数是: 表1 亚太?号的寻星参数 第3页 桂林电子科技大学实训专用纸 卫星经度 天线仰角 天线方位角 极化角 138?E 47.29? 南偏东50.89? 44.55? (2)设置卫星接收机的节目参数 使用控制板上的主菜单键(MENU) 快捷寻星 通过控制板输入参数。两颗卫星的输入参数如下表所示: 表2 卫星接收机的节目参数 波段 C Ku 所寻卫星 亚太V号 亚太?号 本振频率 5150 11300 下行频率 3704 12537 符号率 3030 41248 极化方式 垂直 垂直 22K 开 开 天线尺寸 18 0.3 (3)调卫星接收天线 由于我国处于北半球，而卫星都在赤道上空，所以我国范围内收星方向均应朝向南方。先固定好偏馈天线支架底座，装上偏馈反射面。以亚太?号为例，先调出仰角(桂林收亚太?号为约47.29?)，然后调方位角(桂林收亚太?号为约南偏东50.89?)左右移动方向，速度一定要慢，因为数字机有几秒钟的延时，一旦方向基本到位时，信号质量指示会逐渐增加，再微调方位角和仰角，使信号质量指示最大。通过调试，信号质量最高达到67%。 (4)搜索所选卫星的全部节目 通过控制器或面板按下“菜单”键“系统设置” ?“节目设置” ?“自动搜索”，再按“确认”键进行自动节目搜索，这个过程需要一定时间。完成自动搜索后，在“菜单”中电视(或广播)节目列表中，按照该卫星提供的节目列表检查所搜节目的数量和名称。到此为止，亚太?号的调台工作基本完成。经过微调和仔细检查，下行频率为12685的频道信号最强，信号质量最高可达67%。 (5)卫星调试的相关问题 ?中国地区卫星天线指向应向南还是向北, 答:向南，因为我国处在北半球，而北半球同步带在南方的天空。 ?为什么卫星经度与接收地经度偏差越大，天线仰角也必须越小, 答:因为卫星经度与接收地经度领头越大，则卫星与天线的夹角也就越大，即天线仰角越大。 ?为什么我们接收不到美国等其他国家的卫星信号, 第4页 桂林电子科技大学实训专用纸 答:原因有两个，第一是地理因素:比如美国，美国的地理位置与我国分属两个东西两个半球，在美国上空的卫星发射的信号就不可能发射到我国。第二是卫星因素:现在的卫星技术已经能控制卫星发射信号的范围，外国发射的卫星只为它国服务，我国就不能接收到它国卫星发射的电视信号。 ?为什么卫星信号有水平、垂直、旋转极化方式, 答:由于卫星频宽资源有限,为了使卫星的频宽能够充分利用,才会发展旋波极化与线性波极化等传送方式.有了这些多重极化的调制,原本500MHz与800MHz的卫星频宽会倍增到1000与1600MHz的频宽资源可用,这对卫星来讲等于1颗卫星当2颗来用。 ?卫星电视广播采用什么样的调制解调方式, 答:调频方式，因为卫星发射到地面的信号非常微弱，所以要用调频方式解调。 2 对讲机的组装与调试 2.1 收音对讲机简介 本机收音用D1800为收音集成电路，功放选用D2822，对讲的发射部分采用两级放大电路，第一级为振荡兼放大电路;第二级为发射部分，采用专用的发射管使发射效率和对讲距离大大提高。它具有造型美观、体积小、外围元件少、灵敏度极高、性能稳定、耗电省、输出功率大等优点。只要按要求装配无误，装好后稍加调试即可收到电台，无需统调，是电子技术改进更新的理想套件。它既能收到电台又能相互对讲。收音机的参数:调频波段88MHz-108MHz;工作电源电压范围2.5V-5V;静态电流13.5mA;信噪比,80dB;谐波失真,0.8%;输出功率?350mA。发射机工作电流:18mA，对讲距离50-100米。 2.2 电路原理 电路原理图如图3所示: 第5页 桂林电子科技大学实训专用纸 图3 电路原理图 2.2.1 对讲发射原理 变化着的声波被驻极体转化为变化着的电信号，经过R1、R2、C1阻抗均衡后，由VT1调制放大。C2、C3、C4、C5、L1以及VT1集电极与发射级之间的结电容构成一个LC振荡电路，在调频电路中，很小的电容变化也会引起很大的频率变化。当电信号变化的时候，相应的Cce也会有变化，这样频率就会有变化，就达到了调频的目的。经过VT1调制放大的信号经C6耦合至发射管VT2通过TX、C7向外发射调频信号。VT1为9018是振荡放大三极管，VT2为D40专用发射管。 2.2.2 收音机原理 调频信号由TX接收，经C9耦合到IC1的19脚内的混频电路，IC1第一脚内部本机振荡电路，1脚为本镇信号输入端，L4、C、C10、C11等元件构成本振的谐振回路。在IC1内部混频后的信号经过低通滤波器后得到10.7MHz的中频信号，中频信号由IC1的7、8、9脚内电路进行中频放大、检波，7、8、9脚外界的电容为高频滤波电容，此时，中频信号频率仍然是变化的，经过鉴频后变成变化的电压。10脚外接电容为鉴频电路的滤波电容。这个变化的电压就是音频信号，经过静噪的音频信号从14脚输出耦合至12脚内的功放电路，第一次功率放大后的音频信号从11脚输出，经过R10、C25、RP，耦合至IC2进行第二次功率放大，推动扬声器发出声音。 2.3 焊接与调试 2.3.1 焊接与安装 第6页 桂林电子科技大学实训专用纸 先装低矮、耐热的元件，最后装集成电路。按如下步骤进行焊接: (1)检查元器件数量、质量; (2)确定元件的安装方式，由孔距决定，并对照电路图核对电路板; (3)将元器件弯曲成形，本电路所有的电阻除R12外，均采用立式插装，并将字符置于易观察位置; (4)插装元件; (5)焊接，注意各点加热时间及锡量要适当，防止虚寒、错焊、短路。其中耳机插座、三极管等，焊接时要快，以免烫坏; (6)减去多余引脚，检查所有焊点，并对照电路图仔细检查至确认无误。 2.4 收音对讲机的调试 元器件及连接导线全部焊接完成后，经过认真仔细检查后可以通电调试。 2.4.1 收音机部分的调试 首先用万用表的100mA电路当的正负表笔分别跨接在地和K的GB之间，这使得读数应该在10,15mA左右，这是打开电源开关K，并将音量开到最大，再细调双联，这时应收得到广播电台，若收不到，可以检查有没有装错元器件，印制电路板有没有短路或者开路，有没有焊接质量不高导致短路或者开路等。排除故障后，找一台带有精确数字显示的调频收音机，对照调台。先将收音对讲机分别调到低端和高端各收一个电台，然后调整标准收音机，使收音机能找到这两个电台，那么被调收音机的频率覆盖就可以知道了。如果被调的频率覆盖远小于88—108MHz，看是高端达不到还是低端收不到。若是低端不够低，应减少L4的匝数，即将L4压紧;若高端不够，则相应的增加L4的匝数，即将L4拨松。注意调整前应将频率指示标牌贴好，使整个圆弧数值都能在前盖的小孔内看得见。 2.4.2 发射机部分的调试 首先将一台带数显的标准收音机的频率调节在100MHz左右，然后将被调的发射部分的开关K1按下，并调节L1的松紧度，使标准收音机有啸叫，然后再拉开距离对着驻极体讲话，若有失真，则可调节标准收音机的旋钮直到消除失真，还可以调整L2和L3的松紧度，使信号更稳定。若要实现对讲，则再找一台收音机按同样的方法调整，对讲频率可以由自己确定。 3 实训心得体会 这次实训，让我受益匪浅。 第7页 桂林电子科技大学实训专用纸 首先是安装焊接元器件。由于这次的实训焊接的器件比较多而且小，两元器件间的距离又小，所以需要非常小心的焊接，在焊接电容电阻的时候还要注意它们的数值不要放错。从这次焊接来看，它提高了我的焊接水平，同时培养了我的耐心做事的能力。 其次是调试。调试包括卫星调试与收音机对讲机的调试。在卫星调试时，我非常感谢我们组的彭河德与罗实龙同学，没有他们的合作与帮忙，我是完成不了的。这次的卫星调试，让我学到了，组员之间应该相互合作，各取所长，各补其短，发挥各自的优势，这样才能在最短的时间内完成任务。在收音机和对讲机的调试时，我的对讲距离刚开始只有30米，后来再仔细的研究电路，看使用说明说，然后调节了L4，之后再次调试，于是对讲距离加大道了80米折腰，所以我知道了做事要一步一步来，发现问题之后要找出问题的原因，对症下药，才能够效率高的解决问题。按照说明书的调试方法，可以很快的调试成功，对讲距离为50米~100米，按照方法，一步一步的去做，就会成功的。 这次的实训，让我知道了，只有动手脚去做了才知道制作的快乐，只有制作才知道自己的不懂，只有知道自己的不懂才能自己去改正，只有改正了才能提高自己～ 第8页 桂林电子科技大学实训专用纸 谢 辞 三周的实训，让我学到了很多知识，在此，我要感谢应用科技学院为我们安排了这次卫星接收与对讲机组装调试实训，使我们的动手思维能力都得到了全面的提高。在这里，我要特别感谢胡机秀老师的授课与实训的操作指导。在实训开始之前，胡老师耐心的给我们讲解实训的时间安排等各种需要注意的事项，还特别和我们强调了本次实训的元器件多焊接要注意的问题等，使我们在焊接的时候按照老师说的去做，减少了很多不必要的麻烦。同时还要感谢班立新老师给我们讲解了电路的原理，让我们不是盲目的去做，而是懂得原理带着原理去思考问题的去做这次的实训，还有莫荣老师，给我们讲解了卫星调试该怎么做，为什么要这样做已经要注意的事项使我们在卫星调试时能够正确的完成接受卫星信号。三位老师给予了我们极大的帮助和支持，总是在我们觉得困难的时候出现，让我们觉得这次实训我们可以出色的完成。在这里，要和胡老师，班老师，莫老师说一声，老师，谢谢你，你辛苦了～ 第9页 桂林电子科技大学实训专用纸 参考文献 [1] 曾令儒. 最新实用卫星电视接收技术(第二版)[M].北京: 科学出版社， 2007 [2] 沈伟慈.通信电路[M].西安:西安电子科技大学出版社，2007.5 [3] 车晴，王京玲. 数字卫星广播系统[M].北京:北京广播学院出版社，2000 [4] 孙蓓，忠义主. 电子工艺实训基础[M].北京:化学工业出版社，2007 第10页 桂林电子科技大学实训专用纸 附 录 收音对讲机元件清单: 序号 名称 型号与规格 位号 数量 集成块 D1800 IC1 1块 1 2 集成块 D2822 IC2 1块 3 高频三极管 9018 VT1 1支 4 发射管 9018 VT2 1支 5 开关二极管 lN4148 VD 1支 6 发光二极管 φ3红 LED 1支 7 驻极体 50dB BM 1个 8 扬声器 φ36mm BL 1个 9 电感线圈 φ3 5T L1、L3、L4 3支 10 电感线圈 φ3 6T L2 1支 11 电阻器 15Q、47Q、100 R12、R11、R4 各1支 12 电阻器 120Q、330Q、560 R1、R13、R9 各1支 13 电阻器 22K、4.7K R10、R2 各1支 14 电阻器 1K、10K、36K R6、R5、R3 各1支 15 电阻器 5.1K R7、R8 2支 16 电位器 5K RP 1支 17 瓷片电容 10P、15P C10、C9 各l支 18 瓷片电容 18P、33P C15、C19 各1支 19 瓷片电容 35P C3、C7、C8 3支 20 瓷片电容 39P、68P、75P C11、C4、C16 各l支 21 瓷片电容 101、221、102 C17、Cl4、C2 各l支 22 瓷片电容 6P、153 C5、C6、C20、C26 各2支 23 瓷片电容 223、104 C12、C13、C23、C25 各2支 24 瓷片电容 103 C18、C21、C22 3支 第11页 桂林电子科技大学实训专用纸 25 瓷片电容 103 C28、C29、C31 3支 26 电解电容 0.47u、lOu C1、C27 各1支 27 电解电容 220μ C24、C30 2支 28 双联电容 CBM-223P C 1支 29 按钮开关 K1 1个 30 耳机插座 φ3.5 J 1个 31 集成电路插座 8脚 1个 32 集成电路插座 22脚(14脚+8脚) 各1个 33 导线 5Omm BL 2根 34 导线 100mm GB、BM、J2 5根 35 粗导线 100mm 1根 36 印刷电路板 1块 37 频率指示标牌 1块 38 装配说明 1份 39 前、后、电池盖 各1个 40 塑料按扭 1个 41 不干胶标牌 1块 42 大、小拨盘 各1个 43 正负极、连体片 各1片 44 拉杆天线 TX 1根 45 小焊片 φ3.2mm 1片 46 自攻螺丝 φ2×5 电路板、天线、电池盖 4粒 47 自攻螺丝 φ2×8 后盖上端 1粒 48 自攻螺丝 φ2.5×4 双联 2粒 49 平机螺丝 φ2.5×5 双联拨盘 1粒 50 元机螺丝 φ1.6×5 电位器拨盘 1粒 第12页 桂林电子科技大学实训专用纸 第13页