MFJ-269天线分析仪故障维修一例 [复制链接]

BY7KTO的周老师说他们学校的MFJ-269天线分析仪突然坏了，让我给维修一下。
机器到手之后经过初步测试，仪器在VHF以下的频段全部正常，但是当转换到UHF频段之后显示屏显示“INCREASE FREQUENCY”，一会又显示“Voltage Low 0.5V”然后就死机，此时无论UHF或者其他频段都不能工作，需要关闭电源重新在VHF以下频段状态下开机才能恢复。

图片:DSCN2659.jpg

以为是电桥检测部分问题，因为这种天线分析仪最常见的故障就是使用时附近有强信号打入，而烧毁仪器内部的检波二极管。
于是把仪器拆卸下来，就直奔电桥部分。

图片:DSCN2653.jpg

可是用万用表测量电桥中的四个检波二极管却没有问题。
看来要另找原因了。

调整了一下思路，仪器在VHF以下频段是正常的，而按面板开关切换到UHF后就不正常，这肯定跟从VHF到UHF的转换有关系。
首先想到的就是这个转换开关。但是经过对电路进行跟踪（手头上没有MFJ-269的电路图），发觉VHF/UHF转换电路设计比较巧妙，并没有直接进行电源的切换，而只是对信号的输出和输入进行切换。在VHF以下频段由机器主板上的振荡器产生高频信号直接输出给测量电桥，而UHF测试时的信号是把振荡电路的VHF信号进过倍频和放大获得。利用倍频电路的接入与否，通过倍频管的基极电压去控制一组电子开关以实现UHF部分电源的转换。对这一组电源进行跟踪测试，发现当从VHF转换到UHF之后，UHF部分的电源电压正常（12V）维持一会之后，就自动降为0。而控制这个电压的信号来自于CPU，也就是说仪器进入了保护状态。
至此维修工作一下子陷入了困境，因为不知道仪器是因何原因引起CPU进入了保护模式中。

又经过几天的冷静期，上网寻找有关的资料，倒是找到一些说明书、使用技巧和调整方法等，却没能找到最关键的电路图或维修手册之类的。
在研读使用说明书时，发现有一段关于“INCREASE FREQUENCY”的说明，谓机器在UHF工作模式中频率超出范围就会显示。于是就想到用频率计看看仪器的输出频率是否已经超出使用范围。接上IBQ牌轻便手持频率计，在VHF频段输出正常，而当转换到UHF时却没有了信号（IBQ的小频率计有个好处：不单能看频率，还能看信号电平），看来故障的原因是找到了，原来是仪器在UHF频段没有输出信号引起仪器指示不正常。顺着信号路由跟踪到主板振荡器的VHF信号输出，发现只要转换到UHF状态，主板振荡器的输出信号就会被关掉！而转换到UHF频段就只是把信号转换到后面倍频电路上，根本就没有前面振荡器什么事。测量主振荡器的电源电压，转换前后是没有变化的。维修工作又再陷入泥沼中。
事已到此，看来要查出故障的真正原因，没有电路图是很困难的了。

周老师给我发来了一份有点模糊的图纸，虽然有些地方不甚清楚，但是总算能大体了解各部分的电路情况。
拿着图纸对照着实物慢慢核对分析，进一步发掘故障的真正原因。
从图纸上分析与先前自己跟出的线路情况一样，主振荡器部分基本是独立的，只是有一个自动稳幅电路（ALC)与后面有联系，ALC电路控制着振荡器的输出幅度使其保持恒定，ALC在仪器的输出端经过检波二极管取出与输出高频信号成正比的幅度信号，经过运算放大器放大形成控制电压反向控制放大器的增益。但是，从图纸电路上看，这套电路却是各频段都共用的，转换波段对其并没有涉及。通过对ALC控制电压进行测量，发现当转换到UHF频段后，控制电压从正常的约2V大幅升高至接近电源电压，从而引致振荡放大电路截止而造成没有信号输出。本来ALC电路应该是负反馈电路，当高频信号输出为零，电路增益应该是最大才对。这个使电路截止的电压到底从哪里来的呢，而且这个电压在电路没有输出的情况下还依然存在着，说明和检波电路没有关系。顺着ALC电路一直往前找，却发现ALC控制电压异常是由于转换到UHF频段后检波二极管输出的电压升高所引起的。
事实与理论分析相矛盾，故障原因就更加扑朔迷离了。

又过了几天。难得今天空闲下来，打开一瓶沙示汽水，又拿着图纸思考这个神秘的电压到底是从何而来的。
反复测量检波二极管都没有问题，突然有个冲动想把二极管拆下来量量看。
对着印刷板看思考着准备怎么拆，这时突然目光就落在电路板上。
在电路板上检波二极管的输出线（电路图上叫VE1线）经过一个软排线和主电路板相连，把信号送至在主电路板上的运算放大器输入端。而在这条线的旁边走着UHF部分的电源线（电路图上叫UHF_V线，工作电压为12V）。如下图：

图片:DSCN2654.jpg

发现在排线的两个焊点之间由于以前曾发生过电池漏液或者汗水渗入等原因，产生了一堆铜绿浆状物体。这样，当转换到UHF模式后，UHF_V线加电，通过漏电的接点使旁边经过的VE1线的电压大幅上升，从而引致ALC电路控制失常，把输出截止掉而引发一系列故障现象。这是电路板走线在特定情况下引起的问题，而单纯从电路图上看去进行理论分析是永远不可能得到答案的，因为电路图不会告诉你：VE1线紧挨着UHF_V线走的，漏电会影响VF1线的工作。
为了证实此想法，把排线从主电路板上断开（先不动排线的这端），测量UHF_V与VE1之间的电阻，果然有导通情况。在UHF_V线加电后，测得VE1升高至5V。
接下来的工作就简单而有效了，先把铜绿导电浆清除，水洗烘干，然后用刀在两线间刮去一层。

图片:DSCN2658.jpg

确保两点间的绝缘度，通过处理之后，再让UHF_V线加电，测量VE1线就再也没有电压了。

接下来的工作就是把主电路板端的接线恢复，然后加电试机，果然，仪器的UHF频段就恢复正常了。

图片:DSCN2661.jpg

然后，为了巩固疗效。水洗电池盒，对目视有漏液腐蚀痕迹的电路板也进行清洗，排线的两端用热熔胶封固以杜绝潮气渗入。之后整体用风筒吹干吹热。
最后，小心翼翼地把电路板安装回机壳里。
封箱后再进行全面的测试检查，仪器已经全面恢复，测试全部通过，可以通知周老师交货了。

图片:DSCN2662.jpg

前后断断续续大概花了一个月时间，终于把一个看似简单却又越搞越复杂最后的原因又出乎意料地简单的故障给解决掉了，至今还回味沉浸在解决疑难问题后的愉悦之中！

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和我修被雷霹掉的转向器控制器差不多的反复。折腾到最后竟然是个一分钱的去偶电容。

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