HP8902A测量接收机原理、使用与维修

广东省博罗县质量技术监督检测所 郑芝明

HP8902A测量接收机原理、使用与维修

广东省博罗县质量技术监督检测所 郑芝明

HP8902A测量接收机是计量信号发生器参数最主要的设备，它测量准确度高、功能强、自能化程度高。

测量接收机；原理；使用；维修

一、引言

HP8902A测量接收机（以下称接收机）目前在无线电计量测试中应用广泛。由于它测量准确度高、功能强、带有GPIB接口，在实际使用过程中需要注意该仪器的设置。通过对本单位的接收机故障维修总结一些故障及现象。

二、接收机基本原理

接收机是一个带校准功能的外差式接收机。它使输入信号变成固定中频信号，然后解调。进行功率测量时，信号直接从功率传感器模块(如HP11722A)输入，被功率传感器模块内的热电偶吸收，产生与输入信号功率成比例的直流电压，接收机将该电压斩波、放大、检波，再经电压与时间变换，然后计数输出。因为接收机输入阻抗固定为5OΩ，根据功率P与电压V的关系P=V2/R，通过开关转换，可直接从接收机表头读取被测信号的功率值或电平值。

三、接收机使用及注意事项

1.接收机频率测量使用及注意事项

为了提高频率测量准确度，我们将原子频标TR2001A的10MHz的输出端连接到接收机外晶振输入端（Time Base 10MHz Input）。这样频率测量准确度等级可以提升到1×10-10。

将功率传感器模块连接到接收机，设定接收机频率测量功能，顺序按“FREQ”和“AUTOMATIC”键，再将功率传感器模块测量端连接到被测量信号发生器（本单位的FLUKE9640A）输出端，设置信号发生器的输出频率和电平。注意接收机频率测量范围在150kHz到1300MHz,功率电平测量范围在-20dBm到+30dBm。顺序按下“7.4”和“SPCL”键，可以将频率测量结果的分辨率提升到1Hz。

接收机频率测量有两种模式:1.自动调整模式，顺序按下“FREQ”和“AUTOMATIC”键，即自动量程模式，根据频率的大小自动调整到对应的量程，该模式测量速度慢。2.手动调整模式，在自动调整模式状态下输入所要测量的频率值数字和单位，即根据测量频率大小，直接输入所测频率值，该模式测量速度快。

2.接收机功率电平测量使用及注意事项

为了确保功率电平测量达到最高准确度，首先要开机至少预热半个小时。之后对接收机功率电平进行自校准。

接收机功率电平自校准步骤如下：A.将功率传感器模块测量端连接到“RF POWER CALIBRATION OUTPUT”端，B.按“RF POWER”键，如果没有显示“Error 15”,再按“ZERO” 键，会显示“----”大约15秒，接着短暂的显示“0.0 00W”，最后显示小于3.0-06W（即3.0μW）的一个值，C.接着按“CALIBRATE”键，随后显示一个值，接着顺序按蓝颜色键和“SAVE CAL”键，随后显示一个在0.999-03W到1.000-03W之间的值，或者显示一个在999-06W到1000-06 W之间的值，最后按“CALIBRATE”键完整功率电平自校准过程。

如果在上述B步骤显示“Error 15”，说明需要向接收机输入功率校准因子。具体的方法如下：顺序按“37.3”和“SPCL”键，再按键输入需要校准的频率值，再按键输入校准因子值，最后顺序按蓝颜色键和“MHz”键完成一个频率点的校准因子的输入，如需要输入其它频率点的校准因子，重复上述步骤。最后按“AUTOMATIC OPERATION”键回到正常操作，接着完成接收机功率电平自校准步骤。

完成接收机功率电平自校准后，再将功率传感器模块测量端连接到被测信号发生器输出端，按“RF POWER”键即可测量信号发生器的功率电平。同样，接收机功率电平测量也有两种模式：1.自动调整模式，2.手动调整模式。

3.接收机调幅（AM）和调频（FM）测量使用及注意事项

在使用调幅（AM）和调频（FM）测量功能时，首先也要进行自校准。自校准步骤如下：A.将功率传感器模块测量端连接到“AM/FM CALIBRATION OUTPUT”端，B.顺序按“AM”和“CALIBRATE”键，大概等待20秒时间，会显示一个AM校准因子，而且这个值必须在99.00%到101.00%之间，C.顺序按下“FM”和“CALIBRATE”键，大概等待20秒时间，会显示一个FM校准因子，而且这个值必须在99.00%到101.00%之间，最后按“CALIBRATE”键完整调幅（AM）和调频（FM）自校准过程。

完成上述的调幅（AM）和调频（FM）自校准后，再将功率传感器模块测量端连接到被测信号发生器输出端，按“AM”键即可测量信号发生器的调幅度，按“FM”键即可测量信号发生器的调频频偏。

四、接收机维修过程及总结

本单位的接收机在使用过程中出现自动关机，再次打开电源开关无法再次启动。

初步判断是接收机的电源故障，查找说明书第5部分确认电路板序号“A10”为直流电源供应板，测量电路板上的测量点“TP4、TP5、TP6、TP7”的电压值，发现“TP7”测量电压值为“0V”和说明书上标称的“+40V”不一致。查看发现该电路板上的其中有一保险丝断裂，可以初步判断是过载导致。换上规格相同的保险丝。再查找信号输入端连接的电路板，发现电路板上有一卧室钽电容（2.2nF/25V）有烧坏，换上规格接近的钽电容。启动接收机电源开关，接收机短暂显示正常，随后保险丝再次熔断，说明还有其它电路板存在过载。经查找发现电路板“A19”上一色环电感（47μH/0.25W）有烧变色。换上对应规格色环电感（德立电子生产）。启动接收机电源开关，显示正常。用信号发生器输入信号给接收机，频率测量功能正常，但功率电平测量、“AM”和“FM”测量功能依然故障，显示“Error01”。查找说明书中“Error01”，是混频电路出故障，用示波器检测信号发生器输入路径的关键点波形，发现在电路板“A4”输入波形消失，检查“A4”板电路，发现输入端和接地端短路，即检查出一卧室钽电容（2.2nF/25V）短路，换上规格接近的钽电容。再次启动测量接收机电源开关，显示正常，用信号发生器输入信号给测量接收机进行测试，频率测量、功率电平测量、“AM”和“FM”测量功能均正常。

总结本次接收机出现3个故障及现象：A.直流电源供应板“A10”上一保险丝烧坏，导致接收机无法再次启动，B.信号输入电路板和 “A19” 电路板出现电子元器件（卧室钽电容和色环电感）短路过载，导致接收机开启后短暂显示正常，随后保险丝再次熔断，并有电子元器件烧焦的味道，C.电路板“A4”电子元器件（卧室钽电容）短路，导致频率测量功能正常，但功率电平测量、“AM”和“FM”测量功能依然故障，显示“Error01”。

五、结语

综上所述，本文详细讲解接收机测量信号发生器参数功能的使用，经过多年实际工作的实践，提出了接收机的操作注意事项以供探讨，最后着重分析了接收机维修过程及总结。

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

[2]贾耀宗,武卫平,李文意,卞昕.JJF 1173-2007测量接收机校准规范[M].中国计量出版社,2007,02.