I. 简介
R&S ESH3于1980年推出。这种接收机专用于电磁兼容(EMC)测量或场强测量,同时也具备多种解调功能,设计上也可以用作无线电监听。ESH3覆盖VLF…HF 9KHz…30MHz的频率范围,与常规短波接收机大致相似,但因为设计用途不同结构上也有一些区别,例如ESH3有分段预选器,可以抵抗强带外干扰。而混频级具有较高的IP3(+30dbm),抗带内阻塞能力也很强。常规接收机为了适应大幅度变化的信号通常使用PIN二极管做连续AGC控制,而测试接收机为了精确测定信号幅度,因此使用了10db一档的步进衰减器,同时具有线性良好的检波器。除此之外,其它部分大致与常规接收机相似。
ESH3是R&S公司第一台使用微处理器控制的接收机,使用8085 CPU,接收机全部功能均可程控。据R&S的资料,该接收机的固件是用汇编和PL/M语言编写的。
本次拆解的ESH3大约是1984年左右生产的。
ESH3的一些技术特性如下:
接收频率:9KHz – 30MHz
测量幅度:
结构:超外差三次变频,一中频75MHz,二中频9MHz,三中频30KHz。
解调:A0(ZERO BEAT),A1(CW) / A3(AM) / A3J(SSB) / F3(FM)
中频带宽:200Hz(机械),500Hz(晶体),2.4KHz(晶体),10KHz(RC)
调谐步进:100Hz
以下是接收机启动和自校准过程,以及在中波广播频段,BPC长波授时等频率上的接收演示。
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II. 拆解
请注意:拆解照片实际上是在大量维修/改造后拍摄的,因此已经与原始状态有所区别。
首先是前面板:
前面板的左半边基本上都与接收机控制相关。另外还有一些隐藏的测量功能,比如AM调制度测量,FM频偏测量等,需要按下SPEC FUNC按钮输入对应的功能编号启用。
另外还有一些在普通接收机或者频谱分析仪上均不常见的设置,比如OPER RANGE按钮选择检波器的对数放大器范围,可以在20db,40db,60db之间切换,越窄的量程测量线性度越高,信号超出或低于量程的时候则通过切换射频衰减器补偿,因此射频衰减器具有0-140db的宽广的可调范围。此外还有一个LIN TEST按钮,在按下后接收机反复切入/旁路1db射频衰减用以检查检波器和混频器当前响应是否线性。这些设计使得接收机的测量精度和置信度高于同时期的频谱分析仪,使其具有精确的选频测量能力。同时,GEN OUT口在TWO PORT模式下与频谱分析仪的“跟踪发生器”功能相同,输出频率与调谐频率相等,可以测外部网络的频率响应。而在REMOTE FREQ模式下则是将第三中频再上变频到调谐频率上,因此接收机此时可以作为一个调谐滤波器使用,输出带宽与中频带宽相同。这两种模式输出幅度恒定为20mV EMF或50欧姆系统的-20.97dbm。
右侧主要与调谐和频率扫描的设置相关。
整体重量大约25公斤。
后面板。
接收机可以通过交流电或者直流电工作,使用24V DC时功耗大约65W。
另一侧是则是检波器输出,第一和第三中频输出,频率基准,模拟记录仪接口,以及GPIB。
下面是拆解。在ESH3设计的年代,R&S普遍使用的是DESIGN 80系列壳体,这种壳体可以由外壳和内壳组成,完全组装的时候只能用作桌面放置,宽度比标准的19英寸机架要宽。需要机架安装的时候则必须拆除外壳和两侧的提手,因此许多系统仪器的外壳都丢失了,十分糟糕的设计。
提手后部是卡住的,前部则是两颗螺丝固定在面板上,同时也是19英寸机架标准安装孔。
拆除外壳后的接收机,市面上有许多R&S仪器都是这样没有壳体出售的。
四周都有内壳屏蔽,但没有外壳的情况下铝型材机箱的机械强度有显著下降。
顶部印有机内各个模块的接线图。
拆除四周的屏蔽罩。这一侧是射频输入开关,射频衰减,衰减器控制板。
另一侧没有小的组件。
底部,所有射频线都在板卡底部引出,因此要拆除板卡,上下外壳都需要拆开,又是一个糟糕的设计。
内部组件的拆解先从四周开始,这里是射频输入开关,用于选择接收机测量外部信号或测量内部校准信号。旁边竖着的小电路板是射频开关和射频衰减驱动板,右上角可以看到一颗大电容,是用来降低衰减切换时电源总线上的脉冲电流的。
射频衰减驱动板。许多晶体管组成H桥开关用以控制衰减器内的继电器线圈。
后面是记录仪和GPIB接口板,射频衰减器也装在这里。
记录仪和GPIB接口板。
射频衰减器。
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