前段时间拿到了一台日本安立频谱分析仪故障机,利用业余时间断断续续修了10天+,目前功能基本正常,把维修过程写下,希望帮到有需要的朋友。
在此特别鸣谢:颐和园水果摊摊主,bg8aas虎哥 ,在我入手该机之前给予了很多宝贵的意见。非常感谢
本机为进口垃圾,机身多处有碰撞的痕迹,机壳已被上家整平,但内部结构有轻微变形。通电开机,机器显示正常,按钮卡住,人为挑起后,各按键操作基本正常,频谱在屏幕顶端显示一条曲线。改变rbw,video filter,曲线有变化,但不正常。
对频谱分析仪不是十分熟悉,先尝试操作各项菜单,发现显示模式改为lin时(显示电压幅度,不显dbm),出现类似方波状的频谱,由右到左滚动。改变中心频率,显示无变化,改变rbw,显示有变化。
因为从来没有修过频谱,所以先分析工作流程图,此机为3次变频方案,其实和一台超外差收音机差不多, 0~2.2g信号 和 yig本振产生的 2.5~4.7g信号混频,得到2.5124g的固定第一中频,2.5214g的信号经过空腔滤波器滤波后送入第二混频器,第二本振产生2.5g的信号和第一中频2.5214g在第二混频器混频,得到21.4m的第二中频,21.4m的第二中频再和25mhz的本振信号混频,得到3.6m的第三中频,再送入adc处理,这就是前端射频通道的基本信号流程。
手上只有示波器和万用表,没有其他检测手段。刚好发现,3.6m第三中频在背板有输出,尝试用示波器测试背板的3.6m第三中频,发现类似频谱屏幕显示的方波状信号。此时已经是晚上11点了。以免精神不够造成二次损坏,明晚再修。
中午休息,晚上继续写
续:
用示波器观察3.6mz中频信号,发现类似ask幅移键控的波形。之后操作频谱,改变扫描时间,发现类似方波的”频谱“宽度会随着扫描时间的改变而改变。仔细观察”方波频谱“的宽度,发现周期约100ms,和3.6m中频的”ask频谱“周期相对应。但用示波器测量21.4m第二中频,测得杂乱的波形,因为示波器无法测得有效的信号,不能判断21.4m通道之前的通道是否正常。
该机结构复杂,手上的仪器又严重缺乏,维修无从下手,唯有用笨办法,逐级断开,分析到底是何处出现异常的“频谱”。
把频谱调整到lin线性显示状态(只有lin状态才能看见”方波频谱“).首先断开3.6m中频到adc的连线,“方波频谱”消失,屏幕显示出比较正常的本底噪音。然后,用镊子碰触adc输入端(log det单元)。频谱屏幕显示一些干扰波形,证明adc部分基本正常。再断开21.4m中频到第二混频器的信号通道(21.4m和25m混频得到3.6m第三中频),断开21.4m通道之后,频谱也显示出基本正常的底噪。估计21.4m通道也是正常的(起码没有严重自激等情况)光是走到这一步,又花了2.3天,其中走了不少歪路
正因为当这个故障一筹莫展的时候,无意中翻开原厂的维修手册,手册说到“波形左至右滚动,不断重复,或相反”--第一本震或者第二本震故障!
真是哭笑不得,前面已经讲过,手上的维修工具非常贫乏,还要面对一个2.5g和4.7g的振荡器,维修谈何容易?如是者,翻手册,东测下,西测下,又过了一天。
加班画板去,明天继续更新,再把第二本震的原理图贴上
因第一本振频率太高,而且yig振荡器坏了基本就没得修了,无从下手。所以下检查第二本振部分吧。图一为第二本振框图,用示波器测试50mhz信号(输入到xk方框那段)基本正常,各路供电也正常。因为看不懂第二本振的具体工作原理。于是查看第二本振的故障检修流程。
续:
本来可以直接测量第二本振输出2.5ghz频率是否正常,但手上没有频率计。只有按照手册检修流程,先检查第二本振个点电压和波形。测量(5)端,说明书说电压应该在0.6v左右,类似正言波的波形,实际测量,本机(5)端为20v p-p的近似三角波!显然不正常
虽然有详细原理图,但看不懂这部分电路的工作原理(50m如何对2.5g进行锁定?)唯有跟着原厂手册的流程走,手册介绍,第二本振异常时,应该前往调整第二本振的步骤:
第二本振调整流程:
1:将j1跳线移除(第二本振2.5g vco开环震荡,无锁相)
2:用示波器接至q9 7脚
3:调整r20使search osc波形占空比为50%左右
4:示波器连接至tp5
5:调整2.5g空腔振荡器微调螺丝,使2.5g振荡器输出频率为2500mhz正负100khz
6:调整r21使tp5降至0.7v p-p
7:重新装上j1跳线
8:示波器重新连接至q9 7脚
9:再2.5g空腔振荡器微调螺丝,使q9 7脚电压约为0v dc
执行至第5步时,手中没有频率计,到处借频率计。电路问题还好办,曾经担心第二本振vco因为强烈冲击而损坏,那就没的修了。
因为要按照前面的流程测试第二本振,所以j1跳线没有装上(第二本振2.5g vco开环震荡,无锁相)一个偶然的机会,把中心频率设置到0hz,span设置到200mhz,终于发现“正常”的频谱:在-18mhz和-47mhz左右发现2个峰值!正常频谱的峰值。等了2天,还是借不到频率计。忽然灵机一动,心想:-18mhz的峰值会否就是正常的0频标?
开始怀疑是否因为第二本振vco严重失调造成pll无法锁定?(vco控制电压变成大幅度三角波)仔细观察,发现-18m的峰值会随着时间轻微漂移(几百k~1mhz左右)。似乎符合上述的推测,因为vco开环震荡时,有轻微的漂移,属于正常。
手上没有其他可用的射频仪器,怕调乱了无法复原。但没办法,只有死马当活马医,用记号笔记录好2.5ghz vco原来的位置,设置成lin显示模式(log显示模式不能正常显示,现象见1楼)用螺丝刀轻轻调整2.5g vco的中心频率微调螺丝,观察屏幕的“-18m频谱峰值”。发现峰值慢慢向0方向移动!有戏了
仔细调整,使“-18mhz”的峰值,回到0hz的位置附近,设置好频率(fm收音机的频率)终于看到正常的频率和幅度了,仔细观察,发现频率不是很准,但最少,频谱显示正常了
就这样(vco开环工作)把玩了半天,其他功能基本正常(除log对数显示外),之后把j1跳线接上(让第二本振pll接管vco),把万用表接在q9 7脚,再微调vco的中心频率微调螺丝,使万用表读数为10mv以下,第二本振恢复正常,频谱测量的频率也准确了
至此,频谱的功能基本上已恢复了大部分(uv显示正常,dbm显示不正常)
目前dbm显示功能已修复,其实没什么故障,只是本振恢复后执行一次校正程序就可以了 :d