一. 背景

前些年从咸鱼上收了一台HP8713C(更改ROM内容后破解至8714C),使用过程中出现底噪极大,几乎无法使用的现象.拖了快一年之后终于有时间来仔细分析一下这台机器的故障原因.

图为原始设备,在未校准状态下下传输显示如下图.

二.检修过程

1.测量RFout输出

设置 VNA 为 CW 点频模式,调节输出功率和频率,使用 CMU200 测量 RFout 端口输出的频率和功率,均为正常值.

图为设置为20MHz时的测量结果,输出+5dBm,与设置基本一致.

2.拆机及结构

拆开设备前面板,可以看到设备射频链路相关的三个模块

从上至下分别为参考板,源板和接收机板.

由于 871xC 的服务手册找到的全部缺失图片,故本次维修只能参考8714B和8714E的原理图与手册.通过手册,可以得到设备的大致结构

整机结构图(8714E)

源板结构图(8714E)

设备的大致射频链路为:参考板提供一1固定10MHz的参考信号和一个36.567-56.875MHz的信号送源板,源板产生射频输出和与射频输出相差约27kHz的接收机本振送接收板.

3.进一步测量

拆下前面板之后,可以很方便的测量到参考板的输出(使用SMB接口引出)和源板的输出(使用SMA接口引出).分别测量这些端口可以大致定位问题的来源.测量结果如下:

源板FRAC-N输出,根据服务手册,频率和功率均正常.

源板参考输出的输出同样正常,为10MHz的小占空比方波(忘记拍照了orz)

参考板的 source out 根据原理图可以看出直接经电桥后输出,由于之前测得输出正常,故不需要重复测量.

上图为接收机本振输出,可以看到,虽然频率正常但信号的幅值异常低.进一步查看服务手册的描述,可以得到该信号的正常幅值应为+6~+14dBm,实测值远低于此值,所以可以大致定位故障位于源板.

4.移出源板

8714C的源板(这板子屏蔽罩上缺螺丝,非常怀疑当时买的是二修机...)

根据上面的源板框图,此板由三个PLL和系列的放大器和滤波器组成,由于输出频率在所有频段均正常,大致推测PLL和混频部分故障的可能性较小,检查是更加倾向于某个放大器故障.

为了便于进行测量,对比原理图后将连接器中使用的引脚飞线出来,使得源板可以架至机箱上方.

拆下板子的屏蔽罩,放大器基本分布在板子的前半部分.

5.检修源板

查阅原理图,可以发现源板的两个输出放大结构除了源输出多了一级1GM1-4201放大管以外几乎完全对称,且每级放大电路均为电容耦合.所以我使用测量放大器两侧对地阻值的方式来简易判断损坏情况.

经过测量,发现在源LO处的第一级放大器输入阻值明显不一致,故决定仔细测量该放大器.

两放大器的位置

测得的阻值

断开输出的隔直电容,飞出sma线并用频谱进行详细测量

源输出测放大器输出

接收机本振侧放大器输出

对比发现接收机本振测放大器输出较源输出测功率低了近30dB,可以认为此放大器损坏.更换损坏的放大器并恢复电路.

更换后测量接收机本振输出,输出功率为+5.3dBm,接近手册范围

6.装机测试

装机后测试,数据显示正常.