爱德万R3271A 26.5GHz频谱分析仪拆解维修
FU106Z2022/08/27原创 仪器仪表电子技术 IP:浙江
关键词
拆解维修频谱分析仪射频爱德万
advantestSAteardown

        最近碰巧低价淘到一台R3271A,开个贴记录一下打理过程。R3271是日本爱德万(advantest)在上世纪90年代推出的一款中高端频谱分析仪,频率范围100Hz-26.5GHz,全频带可连续调谐,实际上最高可以测量到31GHz。1dB压缩动态范围最高达130dB,噪声电平最低达-130dBm,模拟中频的分辨率带宽最低30Hz,数字中频的分辨率带宽最低10Hz,视频带宽最低1Hz。淘来的机子推测是1996年左右生产的,已经有26岁了。

IMG_7003.jpg IMG_7282.jpg

        参考维修手册画了个框图。

Sheet1 - 副本.png

        到手之后系统自检通过,开机迹线显示正常,接自校准信号后频率读数正常,幅度差7dB左右,自校准无法通过,报输入衰减器错误,执行单独的输入衰减器自校准,报未检测到校准信号错误。

IMG_7005.jpg

        直接用另一台频谱测量校准信号,校准信号没有问题,频率幅度都很准确。

IMG_7070.jpg

        顺便检查了一下第一本振,测了个相噪,一切正常。

IMG_7083.jpg IMG_7098.jpg IMG_7100.jpg

        怀疑是链路中某一级损坏导致幅度测量偏低,自校准失败,所以直接开拆。将仪器底部的四颗螺丝拧下后可以取下仪器外壳,该机的设计类似于惠普的85xx系列频谱,每块PCB都安装在一个铰链上,将仪器侧放之后拧下各PCB的固定螺丝可以像翻书一样翻开。最顶上的是中频部分。

IMG_7006.jpg IMG_7011.jpg

Advantest_R3265A_R3271A_SpectrAnalyzer_Vol_II_Service_Manual 73.png

下面一层是对数放大器和ADC部分,有很多官方飞线。高速ADC用的是8位的MB40578,低速ADC用的是16位的CS5014。

IMG_7012.jpg Advantest_R3265A_R3271A_SpectrAnalyzer_Vol_II_Service_Manual 120.png

        手册的照片上也是有很多飞线。

Advantest_R3265A_R3271A_SpectrAnalyzer_Vol_II_Service_Manual 121.png

        第三层是CPU板,因为有相当多的连接线就不完全打开来拍照了。

IMG_7194.jpg

        这是手册上的照片,CPU是16位的HD68HC000PGC,搭配128KB+8KB的RAM,512KB的EPROM和8KB的E2PROM

Advantest_R3265A_R3271A_SpectrAnalyzer_Vol_II_Service_Manual 158.png

        底层是频综和射频IO控制部分。

IMG_7009(1).jpg

IMG_7290.jpg

Advantest_R3265A_R3271A_Spectrnalyzer_Vol_III_Service_Manual 26.png Advantest_R3265A_R3271A_Spectrnalyzer_Vol_III_Service_Manual 119.png

Advantest_R3265A_R3271A_Spectrnalyzer_Vol_III_Service_Manual 121.png

        这两块板上面的空间包含了第二混频器,第三混频器,第二本振采样器,10MHz恒温晶振,输入衰减器等模块。

IMG_7014.jpg Advantest_R3265A_R3271A_SpectrAnalyzer_Vol_II_Service_Manual 32.png

        把面板拆下可以看到射频部分。YTF,第一混频器,YTO,本振放大器都塞在这个小格子里面。

IMG_7190.jpg

IMG_7285.jpg

        这台机器的射频部分和手册上的不太一样,阉割掉了外接混频器的部分,同时将第一本振放大器和低频段混频器合为一个模块,将高频段的第一混频器单独做成一个模块。根据实际情况修改了框图。

Sheet2.png

        仪器的面板,屏幕滤光片四周本来有用双面胶粘的防尘泡沫条,因为全部老化掉渣就去掉了。

IMG_7291.jpg

        编码器特写。

127B783015B4F416C37DB47B0BA966E8.png

        首先排除一下输入衰减器的问题,把衰减器拆下来接了个信号源和频谱。

IMG_7022.jpg

        这台机器用的微冲的衰减器,2.92mm的接口,衰减0-70dB

IMG_7023.jpg IMG_7051.jpg EA46C9BDD5D9A56C9D09BEC538381303.png

        衰减器一切正常,果然不是衰减器的问题。因为高频段和低频段的幅度都低7dB到10dB不等,线性刻度下幅度也偏低,同时根据手册上的检查步骤排除了ADC的问题,所以问题被锁定在了高频段和低频段都要经过的第三混频器模块和中频模块两个大模块上。



来自:仪器与装备 / 仪器仪表电子信息 / 电子技术
10
4
FU106Z 作者
5个月12天前 IP:浙江
1楼

勘误:第一幅框图的一本振频率标错了

Sheet1 - 副本.png

引用
评论
1
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
虎哥
5个月11天前 IP:四川
2楼

41所的源的界面太臃肿了,跟上世纪90年代的网站界面异曲同工,浓浓的普源味😂

引用
评论(2)
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
FU106Z作者
5个月11天前 IP:浙江
3楼

        用频谱测量第三混频器模块上的第二中频输出和第三中频输出,发现这两个信号之间的转换增益比手册上的标称值低7dB,和符合测量幅度低的故障现象,于是断开第二中频的输出,直接用信号源注入一个421.42MHz的第二中频信号到第三混频器模块,测量整个模块的转换增益发现比标称值低5dB。

IMG_7142.jpg

IMG_7128.jpg

      测量了模块里面每级放大器的静态电流,全是正常的。

IMG_7151.jpg

        由于没有合适的有源探头,只能焊个SMA接频谱上一部分一部分检查。

IMG_7165.jpg IMG_7174.jpg IMG_7175.jpg 666F145BF5791DEFE5D958A76A7B4788.png

        检查发现输入的SP3T开关,第二中放和第三本振都是正常的,第三中放都是增益可调的放大器,不太好测量,但是电流都是正常的,怀疑混频器挂了。


引用
评论
3
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
BG6CUV
5个月11天前 IP:安徽
4楼

硬核维修,太厉害。期待后续

引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
hrrwto
5个月10天前 IP:江苏
5楼

如果是第三混频器故障机器为什么报输入衰减器坏了呢?那就需要去检查中频输入了吧?

我觉得从机器报错的角度研究可能事半功倍。图纸上暂时只看到两个check点,搞清楚机器是怎么自检的,问题应该就查得出来的

引用
评论(2)
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
虎哥
5个月10天前 IP:四川
6楼
引用hrrwto发表于5楼的内容
如果是第三混频器故障机器为什么报输入衰减器坏了呢?那就需要去检查中频输入了吧?我觉得从机器报错的角度...

对的,如果中频幅度不准都能给测成衰减器故障,那干脆别做自检电路了,做出来也丢人。日本货接触得少,不知道是不是这么厉害 sticker

引用
评论(2)
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
1176764177
5个月10天前 IP:北京
7楼

我的3271出过同样故障,他们家的无缘混频器好像很容易坏,似乎是封装问题。

当时测几个脚全是开路直接换了个mini的上去凑合


引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
FU106Z作者
5个月9天前 IP:浙江
8楼

        搞到了拆机的第三混频器模块,直接换上。

IMG_7182.jpg

        换上之后顺利通过全部自校准,模拟中频模式自校准之后,幅度恢复正常。

IMG_7200.jpg IMG_7199.jpg

        数字中频的幅度还是低3dB左右。

IMG_7198.jpg

        发现在自校准数字中频RBW的时候由于幅值过低根本没有读取到正确的值,就通过了自校准,而且没有报错,真是奇葩。

IMG_7240.jpg

        接下来就去检查数字中频部分。

IBYU_JCEACU2}JO`Q9ZD$SP.png

        那个DAC用的是ADI的AD7542,用来做程控衰减器。有一个电位器可以调增益,直接调高看看行不行。

@{@XGGRVPYA7X7_D$[BT)ZY.png

        拆开中频部分的屏蔽罩。

IMG_7248.jpg

        里面运放大多都是这种厚膜电路,坏了的话只能自己做个运放小板。

IMG_7249.jpg

        拧了一下反馈电位器,自校准数字中频RBW的时候可以读到值了,校准后的值也恢复正常了。

%UQ)HZXA0NTG]4@DO`0CSQJ.png IMG_7261.jpg

引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
虎哥
5个月9天前 IP:四川
9楼

恭喜。。这自检程序写成这样,该打屁股。

引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论
bbqws60
4个月25天前 IP:广东
10楼

高手,感谢分享~

引用
评论
加载评论中,请稍候...
200字以内,仅用于支线交流,主线讨论请采用回复功能。
折叠评论

想参与大家的讨论?现在就 登录 或者 注册

FU106Z
机友
文章
1
回复
9
学术分
0
2020/08/20注册,2时8分前活动
暂无简介
主体类型:个人
所属领域:无
认证方式:手机号
IP归属地:浙江
文件下载
加载中...
{{errorInfo}}
{{downloadWarning}}
你在 {{downloadTime}} 下载过当前文件。
文件名称:{{resource.defaultFile.name}}
下载次数:{{resource.hits}}
上传用户:{{uploader.username}}
所需积分:{{costScores}},{{holdScores}}下载当前附件免费{{description}}
积分不足,去充值
文件已丢失

当前账号的附件下载数量限制如下:
时段 个数
{{f.startingTime}}点 - {{f.endTime}}点 {{f.fileCount}}
视频暂不能访问,请登录试试
仅供内部学术交流或培训使用,请先保存到本地。本内容不代表科创观点,未经原作者同意,请勿转载。
音频暂不能访问,请登录试试
支持的图片格式:jpg, jpeg, png
插入公式
评论控制
加载中...
文号:{{pid}}
投诉或举报
加载中...
{{tip}}
请选择违规类型:
{{reason.type}}

空空如也

加载中...
详情
详情
推送到专栏从专栏移除
设为匿名取消匿名
查看作者
回复
只看作者
加入收藏取消收藏
加入关注取消关注
折叠回复
置顶取消置顶
评学术分
鼓励
设为精选取消精选
管理提醒
编辑
通过审核
评论控制
退修或删除
历史版本
违规记录
投诉或举报
加入黑名单移除黑名单
查看IP
{{format('YYYY/MM/DD HH:mm:ss', toc)}}