HP8902A測量接收機原理、使用與維修

廣東省博羅縣質量技術監督檢測所 鄭芝明

HP8902A測量接收機原理、使用與維修

廣東省博羅縣質量技術監督檢測所 鄭芝明

HP8902A測量接收機是計量信號發生器參數最主要的設備，它測量準確度高、功能強、自能化程度高。

測量接收機；原理；使用；維修

一、引言

HP8902A測量接收機（以下稱接收機）目前在無線電計量測試中應用廣泛。由于它測量準確度高、功能強、帶有GPIB接口，在實際使用過程中需要注意該儀器的設置。通過對本單位的接收機故障維修總結一些故障及現象。

二、接收機基本原理

接收機是一個帶校準功能的外差式接收機。它使輸入信號變成固定中頻信號，然后解調。進行功率測量時，信號直接從功率傳感器模塊(如HP11722A)輸入，被功率傳感器模塊內的熱電偶吸收，產生與輸入信號功率成比例的直流電壓，接收機將該電壓斬波、放大、檢波，再經電壓與時間變換，然后計數輸出。因為接收機輸入阻抗固定為5OΩ，根據功率P與電壓V的關系P=V2/R，通過開關轉換，可直接從接收機表頭讀取被測信號的功率值或電平值。

三、接收機使用及注意事項

1.接收機頻率測量使用及注意事項

為了提高頻率測量準確度，我們將原子頻標TR2001A的10MHz的輸出端連接到接收機外晶振輸入端（Time Base 10MHz Input）。這樣頻率測量準確度等級可以提升到1×10-10。

將功率傳感器模塊連接到接收機，設定接收機頻率測量功能，順序按“FREQ”和“AUTOMATIC”鍵，再將功率傳感器模塊測量端連接到被測量信號發生器（本單位的FLUKE9640A）輸出端，設置信號發生器的輸出頻率和電平。注意接收機頻率測量范圍在150kHz到1300MHz,功率電平測量范圍在-20dBm到+30dBm。順序按下“7.4”和“SPCL”鍵，可以將頻率測量結果的分辨率提升到1Hz。

接收機頻率測量有兩種模式:1.自動調整模式，順序按下“FREQ”和“AUTOMATIC”鍵，即自動量程模式，根據頻率的大小自動調整到對應的量程，該模式測量速度慢。2.手動調整模式，在自動調整模式狀態下輸入所要測量的頻率值數字和單位，即根據測量頻率大小，直接輸入所測頻率值，該模式測量速度快。

2.接收機功率電平測量使用及注意事項

為了確保功率電平測量達到最高準確度，首先要開機至少預熱半個小時。之后對接收機功率電平進行自校準。

接收機功率電平自校準步驟如下：A.將功率傳感器模塊測量端連接到“RF POWER CALIBRATION OUTPUT”端，B.按“RF POWER”鍵，如果沒有顯示“Error 15”,再按“ZERO” 鍵，會顯示“----”大約15秒，接著短暫的顯示“0.0 00W”，最后顯示小于3.0-06W（即3.0μW）的一個值，C.接著按“CALIBRATE”鍵，隨后顯示一個值，接著順序按藍顏色鍵和“SAVE CAL”鍵，隨后顯示一個在0.999-03W到1.000-03W之間的值，或者顯示一個在999-06W到1000-06 W之間的值，最后按“CALIBRATE”鍵完整功率電平自校準過程。

如果在上述B步驟顯示“Error 15”，說明需要向接收機輸入功率校準因子。具體的方法如下：順序按“37.3”和“SPCL”鍵，再按鍵輸入需要校準的頻率值，再按鍵輸入校準因子值，最后順序按藍顏色鍵和“MHz”鍵完成一個頻率點的校準因子的輸入，如需要輸入其它頻率點的校準因子，重復上述步驟。最后按“AUTOMATIC OPERATION”鍵回到正常操作，接著完成接收機功率電平自校準步驟。

完成接收機功率電平自校準后，再將功率傳感器模塊測量端連接到被測信號發生器輸出端，按“RF POWER”鍵即可測量信號發生器的功率電平。同樣，接收機功率電平測量也有兩種模式：1.自動調整模式，2.手動調整模式。

3.接收機調幅（AM）和調頻（FM）測量使用及注意事項

在使用調幅（AM）和調頻（FM）測量功能時，首先也要進行自校準。自校準步驟如下：A.將功率傳感器模塊測量端連接到“AM/FM CALIBRATION OUTPUT”端，B.順序按“AM”和“CALIBRATE”鍵，大概等待20秒時間，會顯示一個AM校準因子，而且這個值必須在99.00%到101.00%之間，C.順序按下“FM”和“CALIBRATE”鍵，大概等待20秒時間，會顯示一個FM校準因子，而且這個值必須在99.00%到101.00%之間，最后按“CALIBRATE”鍵完整調幅（AM）和調頻（FM）自校準過程。

完成上述的調幅（AM）和調頻（FM）自校準后，再將功率傳感器模塊測量端連接到被測信號發生器輸出端，按“AM”鍵即可測量信號發生器的調幅度，按“FM”鍵即可測量信號發生器的調頻頻偏。

四、接收機維修過程及總結

本單位的接收機在使用過程中出現自動關機，再次打開電源開關無法再次啟動。

初步判斷是接收機的電源故障，查找說明書第5部分確認電路板序號“A10”為直流電源供應板，測量電路板上的測量點“TP4、TP5、TP6、TP7”的電壓值，發現“TP7”測量電壓值為“0V”和說明書上標稱的“+40V”不一致。查看發現該電路板上的其中有一保險絲斷裂，可以初步判斷是過載導致。換上規格相同的保險絲。再查找信號輸入端連接的電路板，發現電路板上有一臥室鉭電容（2.2nF/25V）有燒壞，換上規格接近的鉭電容。啟動接收機電源開關，接收機短暫顯示正常，隨后保險絲再次熔斷，說明還有其它電路板存在過載。經查找發現電路板“A19”上一色環電感（47μH/0.25W）有燒變色。換上對應規格色環電感（德立電子生產）。啟動接收機電源開關，顯示正常。用信號發生器輸入信號給接收機，頻率測量功能正常，但功率電平測量、“AM”和“FM”測量功能依然故障，顯示“Error01”。查找說明書中“Error01”，是混頻電路出故障，用示波器檢測信號發生器輸入路徑的關鍵點波形，發現在電路板“A4”輸入波形消失，檢查“A4”板電路，發現輸入端和接地端短路，即檢查出一臥室鉭電容（2.2nF/25V）短路，換上規格接近的鉭電容。再次啟動測量接收機電源開關，顯示正常，用信號發生器輸入信號給測量接收機進行測試，頻率測量、功率電平測量、“AM”和“FM”測量功能均正常。

總結本次接收機出現3個故障及現象：A.直流電源供應板“A10”上一保險絲燒壞，導致接收機無法再次啟動，B.信號輸入電路板和 “A19” 電路板出現電子元器件（臥室鉭電容和色環電感）短路過載，導致接收機開啟后短暫顯示正常，隨后保險絲再次熔斷，并有電子元器件燒焦的味道，C.電路板“A4”電子元器件（臥室鉭電容）短路，導致頻率測量功能正常，但功率電平測量、“AM”和“FM”測量功能依然故障，顯示“Error01”。

五、結語

綜上所述，本文詳細講解接收機測量信號發生器參數功能的使用，經過多年實際工作的實踐，提出了接收機的操作注意事項以供探討，最后著重分析了接收機維修過程及總結。

[1]HP8902A Measuring Receiver Basic Operation and Application Guide,USA.

[2]賈耀宗,武衛平,李文意,卞昕.JJF 1173-2007測量接收機校準規范[M].中國計量出版社,2007,02.