哈罗CQ火腿社区 - 设备 - 爱法克斯数字无线电综测故障维修（长文全国首发）

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只看楼主正序阅读 0楼发表于: 2017-02-14

已经有很长时间没写DIY和维修帖子。前两个月帮一个鸡贩子朋友修好一台IFR3XX0数字综测，这机问题稍稍有点复杂，维修过程惊心动魄，本来刚修完就想写维修心得，但限于时间关系，直到现在才动工。
（由于某些原因，综测型号不便明示，大家只关注维修过程即可）
朋友手里有3台3XX0综测，已开通所有模式数字测量选件。由于有一台机出租给某客户使用，另两台没找到客源，就一直放着。仪器这身子骨也不经闲，这放了没半年再拿出来就出问题了。当事人称，其中一台自校正不通过，提示错误，另一台开机时提示YIG和信号源不锁定。而这时刚好有另外客户要一台机，朋友希望我尽快出手帮他紧急看看，我也答应下来，周末就杀到朋友家里去一探究竟。

3XX0这机体积比较小巧（和HP8920接近），但功能强大很多。两台故障机开机后都出现了朋友此前描述的问题。第一台，进入用户自校正模式，校正进程走到一半多就提示矫正错误，但没有说明什么错误，也没有过程提示，一派暗箱操作的感觉；另一台开机进入系统后弹出错误提示：YIG校正失败，信号源锁定失败。第一台矫正不过问题比较头痛，因为射频仪器校正项目繁多，但没有任何详细错误原因提示，不知道到底哪一项不通过，模拟测试模式下，信号源，射频接收灵敏度，频谱幅度，调制度等基础仪表项目经过验证，精度都基本符合要求，在机内软件目录中也没找到记录错误详细信息的日志文件或记录列表，暂时无从下手；另一台明确提示故障信息的，倒是可以一试。于是开始维修这台3XX0.

首先需要确定下故障实际表现。由于提示信号源失锁，我猜测信号源模式下输出会有问题。把3XX0设置到模拟DUPLEX模式，将信号源调整到100MHZ，调制选项全部关闭，从T/R口输出，幅度-30dBm，将T/R口连接到另一台频谱仪观察信号幅度。结果“水静河飞”，频谱上毛都找不到一根——信号源没输出。再更改信号源频率，也没找到其他能输出频点。顿时心里一惊菊花一紧，脑海中翻涌出无数想法，但首先想莫非YIG瓜柴了？那可是九死一生的问题。或者是射频通道中有其他MMIC之类坏掉导致没有输出，或者……但一切只是猜测，没有维修手册，只能根据以往修射频仪器经验来进一步拆机分析。

把机器拆开，先看看机内结构。3XX0相对比较简单，大部分射频连接都在两个大屏蔽盒内完成。有几条射频电缆把几个射频单元相互连接。另外通过目测定位找到程控射频衰减器，和该衰减器连接部分可能是信号发生器单元，但没找到YIG（脑海里给他定义就是个罐子形状物体，但看到实物那刻我又傻眼了）。在电源盒旁看到个黑色塑料罩子，开始怀疑下面是YIG，后来才想起应该是大功率射频衰减器，罩子是风导流壳，利用电源风扇来散热。

因为外露电缆上的信号可以实际测试出来（特别是信号源模式，各相关信号都有一定强度），而此前校正不过的机器，信号源输出幅度基本正常，所以将这台机也拆开，把信号源模式下各电缆上信号性质测试后做记录和比较。当这台机拔除A电缆时，机器同样提示信号源失锁，看来这个问题可能和这条电缆相关接口电路有关。记录下来的各信号特征如下图所示。

在故障机中，测得A电缆信号幅度，频率均正常，所以怀疑信号送往目标单元中有故障。目标单元是疑似信号源的屏蔽腔体，把腔体从机身中拔出，腔体上星罗棋布的遍布无数螺丝，身边又没有电动螺丝批，看来是要好好考验下手腕功夫了。

费了九牛二虎之力，终于拆掉全部螺丝，打开腔体上下盖。其中一面目测是数字电路和低频中频为主，另一面金碧辉煌，全是微波器件。经观察，故障信号输入点连接到低中频板上。这个板子除了用大量螺丝和腔体固定，还有很多焊盘和引脚延伸到下面镀金板传递信号，看来想把这个板子拆下来检查可能性不大。要测试此板故障点，需要做几条两边都是MCX公头的射频延长线，一条16X3的欧式插座延长线。射频线找路边吃瓜群众给做好，欧式插座延长线只能自己买排线回来焊，花了约2个钟做好。

回头再仔细观察一下信号输入点附近电路，发现这是一组由三极管组成共发射级射频放大器，共三级，中间包括一些信号衰减，分配部分。由于这种电路结构在射频仪器中比较常见，根据经验基本可能以三极管为核心，通过板子上电阻电容排列和走线，区分出放大器输入端，供电，输出端位置。往后还有一些混频器之类器件，由于不确定走线位置，没有继续检查。随后接好延长线，开始通电测试。

一开始不给输入点接入信号，先测试各管子静态工作点电压，发现第一级放大器基极只有0.1V，集电极1.2V，明显不正常，再测另两个也是类似情况，分析可能该放大器单元供电异常。断电后用万用表排查供电来源，发现居然由一个LM317提供。

玩过电子制作的朋友肯定对LM317不会陌生，一款非常古老且常见的可调线性稳压器。这种05年以后设计的精密仪器居然还是用如此古老的片子而没采用后期开发的低噪声精密稳压器，有点令人不解。通电测试，发现稳压器调整端为0V，输出端1.25V，输入端12V。再用万用表测试发现稳压器调整端对地短路。经过观察，调整端对地有一个10uF的钽电容，马上怀疑击穿，查下测量果然证实猜测，将该电容换新后，重新通电，LM317输出端变为8.5V，三个三极管静态工作点也恢复正常。再将信号接入，用频谱仪测试三个三极管放大器工作均正常，至此该问题解决。但由于不知其他部分有没有问题，所以将腔体前后盖装了几个螺丝后就装回试机。
重新开机期间去了趟厕所，回来一看真是喜忧参半——信号源失锁提示消失，但YIG校正失败依旧。既然信号源失锁问题修复，我觉得可以再看看信号源输出情况，就把频谱接到T/R口，按之前设定测试。结果在频谱上看到一个-30dBm信号，貌似挺稳定，频率幅度也正确。但放大仔细一看，这个信号在做有规律的变化，以100MHZ为中心，大约2-30MHZ为变化范围，从低到高扫动，扫到最高处时又回到最低点周而复始。而且频率扫动时，不是连续无级变化，而是明显看出有一档一档变化（每一档约1MHZ），扫描一轮约20秒。把信号源中心频率设置到其他（如500M 1G 2G等），中心频率基本正确，但输出依旧围绕设定的中心频率来回规律性扫动。

从这个故障现象判断，我做如下分析：输出信号频率的变化可能确实是由YIG引起的，但由于实际输出频率和设定频率基本接近，所以暂时排除YIG的锁相环完全开环可能性，因为如果开环，频率偏差会非常大且不受控；另外此前最担心的YIG损坏导致无输出问题也基本排除；从现象看，频率是一档一档有规律扫动变化，不排除是程序控制YIG做有规律的扫描，原因不详。只能再拆开信号源腔体一探究竟。

[ 此帖被永远的FM在2017-02-14 14:40重新编辑 ]

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