便携式监测接收机-罗德与施瓦茨RS-EB200和ESMB拆解欣赏

最近搞到一台EB200,这东西是2001年-2012年期间我国无线电监测部门和军队频谱管理部门的主力便携设备之一,目前已有新一代产品PR100,但由于其优秀的操作性,依然被广泛应用。

EB200主要用作便携监测测向,也被大量集成到固定、搬移监测测向系统中,构成单通道相关干涉仪,是我国市州二类监测站过去常用的接收设备。

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EB200于1998年由德国R&S公司设计定型。德国与我国在高科技设备输送方面向来和好,我国政府累计采购数千套规模,价格根据配置不同而有所不同,当年最低配置大约每台人民币20来万元。

EB200的噪声系数大约12dB(典型值),灵敏度低于通信接收机(比如对讲机),这是因为其复杂的预选电路带来的损耗。在最高灵敏度时,三阶截点约2dBm,属于较高水平。

该机频率范围10kHz~3GHz,支持150kHz以内的解调带宽和全部模拟模式解调。不支持数字解调,可设置IQ解调,但不知道从哪里拿出来,可能是低速IQ模拟化以后直接送了耳机。

选配中频频谱采用FFT实现,最大带宽1MHz,可以方便的观察周围情况。

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拆掉尾部的4颗大螺丝和机身上的若干小螺丝,可以分离外壳。

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机芯各方向概览

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该机支持远程控制(古老的10M网,选件),具有丰富的接口,较其上一代产品,约1989年定型的EB100有巨大改进(参见:https://www.kechuang.org/t/44829)。



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 拆掉面板

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 面板后部细节

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 液晶的背光还采用荧光灯管,高压部分单独屏蔽

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 中间段采用总线插板结构

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 这看起来是电源部分

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 喇叭很大,声音非常洪亮

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 尾部的接线

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 分离尾部

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 分离主控部分

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 分离射频和DSP部分

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插板支架,其实并不需要拆它,为了顺利分离电路板,随后把支架装回去了。

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射频和数字部分总共3层,部分层有两张板。

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 从另一个角度看

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 取下射频中端部分

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 另一面,可见由两张电路板,三块屏蔽组成三明治结构

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 拆掉屏蔽

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 屏蔽的内部

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 屏蔽细节

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 射频部分概览,显示一本振、一中频部分

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 另一个角度

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 细节。左上角端口来自预选器,进入电路后首先进行低通滤波,随后直接进入混频器(B1处)。该混频器采用中频输入上变频工作模式,产生高中频。

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 以下是分4块拍摄的一中频板。本振部分,看起来是专用PLL芯片驱动由介质谐振器和变容管构成的VCO。

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 下方是一中频介质滤波器和微带低通。介质滤波器有显著的二三次谐波泄漏,必须配合低通使用。

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 混频部分

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 低通部分

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 混频器细节

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 一中滤细节

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 这是该组件上的第二张板,主要负责二三中频处理。

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 第二混频器

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 时钟输入,二、三本振

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 中频输出

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 第二中频滤波器,依然采用介质滤波器;右上部是第三混频器。

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 该板的背面

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 分四块拍摄的背面细节。

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 板间屏蔽,可见板间射频连接器

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 预选器模组

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 另一面

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 可见分为6段滤波,其中有4段采用电调谐滤波器。

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 预选器板细节,这是输入回路。X61直接来自天线,经过放电管防雷,限幅器,进入选通器。据长数分析,这里应该是对ESD延迟,以保证放电管先于限幅器放电。

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 滤波器细节,这东西调起来要命。

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中部,集总滤波器的射频线路在板子内部,看起来这是6层板,其中4层射频材料,两层FR4类型的材料。

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输出部分。预选器后面紧接着有放大器。

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 预选器的背面

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 背面的细节

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 背面细节

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 依然是背面细节

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 屏蔽

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 这是中频频谱选件

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 可见中频经模拟滤波,由ADC采样(有导热硅脂那里),送DSP处理

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 细节

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 细节

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 细节。手机拍照确实不行啊。

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 频谱选件背面

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 中频组件

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 另一面

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 可见,最左侧是整机时钟,电位器可用于校正频率。

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 稍微往右是第三中频滤波器,分为窄带晶体滤波器和宽带陶瓷滤波器。

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 中频缓冲和ADC

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 依然是古代DSP板

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 数字扩展,没仔细研究为啥需要那么多芯片

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 中频组件背面

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 背面细节

20180917_185932.jpg

 

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复装

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 装起来了。右侧第二层盒子是全机的主控制器,因为难拆加上。。。20年前的电脑也没啥看头,所以就不拆了

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 装好了放在桌上,终于又可以听收音机了。锡箔纸裹着的是B205mini。

20180917_225934.jpg

 剧终。


[修改于 1 年前 - 2020-09-15 13:51:14]

来自:仪器与装备 / 仪器仪表科创广场 / 拆机鉴赏
 
refinder
3年0个月前
1楼

用料很足,方法有点老旧。要是国产货肯定不这么干了。

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ghosthd
3年0个月前
2楼

十九万元,现在价几个?

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BG8KIH
3年0个月前
3楼

大号收音机。话说虎哥用的螺丝刀是和我同款的南旗22合一?

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虎哥作者
3年0个月前
4楼
引用BG8KIH发表于3楼的内容
大号收音机。话说虎哥用的螺丝刀是和我同款的南旗22合一?

长数同学的,不是我的。质量不错,就是不绝缘。

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jonyxia
3年0个月前
5楼

器件布局和走线有种莫名的美感,难道是不需要绕等长的原因。。。

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虎哥作者
3年0个月前
6楼

上次没拆前面板,这次补上。这是EB200的台式型号,叫做ESMB,它的面板是相同的(其它地方则有显著差异)。

p-25e5f924.jpg

 背面

p-27504f2d.jpg

液晶的相对位置。

p-277b1555.jpg

 

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visualtry
2年10个月前
7楼

这个“收音机”做的真好,处处都是模块及屏蔽小室,用料还扎实。啧啧。就连电源模块都有穿心电容去对外送电。看起来真好,可就是不知道当时设计它的时候会有多难😂。还有就是@虎哥,这玩意好用吗?能听到美妙的小姐姐吗😁一开始的预选器来看,这些分布电路还有焊锡的痕迹,这不会是当时辛苦调试的时候残留的吧?还有那么多的中周和晶振,调起来绝对舒爽。而且我想这些中周与介质滤波器大多也应该是罗德与施瓦兹自己根据自己设计的中频来定制的吧?像国内的中周,介质滤波器也多是电视机与收音机用,很少见过其他以外的。然后再看DSP,DSP是飞思卡尔的,但旁边的atmel55584C是什么东西?是主控吗?而且最关键的是,其芯片的左下角有R&S的标记。这是为R&S定制的吗?最后就是想问虎哥,罗德与施瓦茨当时是否为用户提供了一系列的使用方案与解决方案?比如从天线到计算机上的一系列接口到相应的定位与证据采样录制。我想,总不会是我们自己再当时去配整套无线电检测的上下游吧。

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1211
2年10个月前
8楼

监测领域RS一家独大,提供系统级解决方案。不过呢,系统太贵了,所以国内的实际做法是买他的主机,系统和软件由二次开发商自己搞,还是很先进的。

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shoulda
2年9个月前
9楼

您这个设备测过无线电频谱数据吗

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虎哥作者
2年9个月前
10楼
引用shoulda发表于9楼的内容
您这个设备测过无线电频谱数据吗

请定义一下“测过”和“无线电频谱数据”。

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虎哥作者
2年9个月前 修改于 2年9个月前
11楼

前面说到ESMB如果不算选件的话,只有预选器和EB200不一样。预选器有哪些不同呢,发图看看。

20181231_153907.jpg

 全图。可以看出板子比EB200要大些,但是要稀疏一些,预选部分也没多什么东西,指标应该是差不多的。

20181231_155226.jpg

此图可以看出,ESMB的补偿放大器是多个预选通道共用的,这与EB200不同,EB200的高频段是每个通道独立的,低频段却没有补偿放大器。

20181231_155233.jpg

输入部分的处理还没有EB200做得皮实,短波是独立输入端,UV段天线有偏直器。继电器可能是用来做自检打环路用的。与EB200不同的是,ESMB有前置放大器、衰减器等。然而,没发现软件里怎么开这个前置放大器。

20181231_155230.jpg

20181231_155240.jpg

20181231_155236.jpg

 背面

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分立元件
2年9个月前
12楼

和SDR比起来感觉好复杂!

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虎哥作者
2年9个月前 修改于 2年9个月前
13楼
引用分立元件发表于12楼的内容
和SDR比起来感觉好复杂!

说起来可能比较扎心,您想表达的应该是和收音机比起来好复杂😂,因为您说的SDR大概是收音机电视棒级别的。事实上同级别的专业接收机从未简单过,比如EB200的下一代产品EB500,它就是那个时代的主流SDR。严格来看,EB200就是1999年的主流SDR。因为利用了可以大规模集成的数字电路,所以SDR的硬件结构复杂度确实在不断降低,符合你的感觉。

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苦丁茶
1年4个月前
14楼

虎哥eb200的短波段是选件还是标配?我看市场上的eb200右下角都写着10kHz-3G

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虎哥作者
1年4个月前
15楼

顶楼写错了,最早(20年前)听销售说是选件,看到资料都是标配。EB200不同于ESMB,他没有专门用于短波的硬件,就算做选件也只能软件阉割一下。

1.png

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苦丁茶
1年4个月前
16楼

淘宝上低价买了一台eb200故障机,电源部分钽电容击穿两个,都在背面。我猜是屏蔽盒太低导致的散热不良。电源部分的降压开关管非常皮实,电容短路就都没烧。屏幕的偏振膜烂了修起来真蛋疼 CA58D48F-0272-40FD-9454-B30F6BD82D09.jpeg

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虎哥作者
1年4个月前
17楼
引用苦丁茶发表于16楼的内容
淘宝上低价买了一台eb200故障机,电源部分钽电容击穿两个,都在背面。我猜是屏蔽盒太低导致的散热不良...

恭喜发财 sticker

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苦丁茶
1年4个月前
18楼

今天把这机器的第一混频板子拆了,各种飞线各种搭棚 999B6D6E-1E9D-46C8-8D2E-13889C3B3B0C.png BCD8F3F4-7AC4-46E5-B3AA-C1C4F7518AA9.png FDA4E58F-975F-4B2B-944E-A4A2E603F66B.png

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虎哥作者
1年4个月前
19楼

看来是比较早期的版本了。RS飞线是出了名的,按说先期应该小量试产内测,重新制个PCB也不是多高成本(即使在2000年),硬件魔改不应该出在正式销售的版本上。

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2
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虎哥作者
1年0个月前 修改于 1年0个月前
20楼

继续

ESMB如果配置了短波选件,那么将增加两张电路板,一张是预选器,一张是前端(包括一、二混频)。

首先是预选器

20200911_191446.jpg

可见由继电器组成的衰减器组(左侧),然后经pin管开关分配成两路,一路进4通道预选器,另一路进右上角的单独的预选器。

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预选以后,四路的这一组,和一路的那一组,分别经过两个前放,经继电器选通输出。前放用的中功率器件,可以想见其压缩点非常高。

20200911_191757.jpg

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接下来是前端组件

20200911_191458.jpg

这部分的原理是外部送进的信号源经分频器、功率线性放大器后作为本振使用(最上面通道)。预选器送来的信号经过滤波防止本振漏进高放(上起第二通道),进入黑色塑料模块(里面是三个变压器)与开关器件组成的超高IIP3混频器,得到一中频。经晶体滤波器后,送入二混频器(最下面左起第三格)。二本振也是从外部送进来的。二中频直接到EB200的中频处理板。

20200911_193950.jpg

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由于内含一个晶体滤波器,因此当启用短波选件时,频谱只能显示15kHz的宽度。

它这样复杂的设计,主要是抠极限指标。在极限条件下,比如隔壁就有一个大功率短波电台在发射,能得到很好的性能。但是在一般的条件下,比如周围没有别的短波发射,那么ESMB的接收效果并没有KC908好,它的极限指标的优势就不能得到发挥。

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刘 虎

创新工程局主席

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