BT-3D頻率特性測試儀

1、一、概述BT-3D頻率特性測試儀為臥式通用大屏幕寬帶掃頻儀，它由掃頻信號源和顯示系統(tǒng)組合而成，直接顯示被測設備的幅頻特性曲線。應用該儀器可快速測量或調整甚（超）高頻段的各種有源無源網(wǎng)絡的幅頻特性和駐波特性，特別適用于廣大科研院校，軍工企業(yè)、廣播電視、有線電視等單位，用作教學，科研和生產(chǎn)。本儀器高頻部分采用了表面安裝技術，關鍵部分選用進口器件，采用電調諧衰減器，數(shù)字顯示dB數(shù)，方便可靠性高。本儀器掃頻范圍寬，可進行全景掃頻，特別適用于寬帶測試要求，也可進行窄帶掃頻，可點頻輸出作為信號源之用。本儀器輸出幅度高，動態(tài)范圍大，頻譜純，可在50v-0.5v范圍內(nèi)任取電壓。諧波小，典型為35dB，同時具有

2、多種精確標志可選擇。本儀器采用臥式結構，內(nèi)部結構排列緊湊，合理、重量輕，便于攜帶，外形美觀，面板為彩色印刷，功能分區(qū)。 1二、技術參數(shù)300MHz掃頻儀450MHz掃頻儀650MHz掃頻儀掃頻范圍1-300MHz1-450MHz1-650MHz掃頻頻偏全掃1-300MHz中心頻率為150MHz1-450MHz中心頻率為225MHz1-650MHz中心頻率為325MHz窄掃最大頻偏20MHz，最小0.5MHz最大頻偏20MHz，最小0.5MHz最大頻偏20MHz，最小0.5MHz點頻(CW)1-300MHz范圍內(nèi)連續(xù)可調，輸出正弦波1-450MHz范圍內(nèi)連續(xù)可調，輸出正弦波1-650MHz范圍內(nèi)

3、連續(xù)可調，輸出正弦波掃頻線性 不大于7%輸出電壓（功率）1-300MHz范圍內(nèi)0.5v(3.33mW)10%1-450MHz范圍內(nèi)0.5v(3.33mW)10%1-650MHz范圍內(nèi)0.5v(3.33mW)10%輸出平坦度1-300MHz范圍內(nèi)0dB衰減時全頻段優(yōu)于0.25dB1-450MHz范圍內(nèi)0dB衰減時全頻段優(yōu)于0.25dB1-650MHz范圍內(nèi)0dB衰減時全頻段優(yōu)于0.25dB輸出衰減器粗衰減器10dB7步進，電控、數(shù)字顯示細衰減器1dB9步進，電控、數(shù)字顯示 -2-輸出阻抗 75頻率標記50MHz、10MHz、1MHz復合及外接三種，外接頻標靈敏度小于300mV顯示部分垂 直靈敏度

4、 優(yōu)于2mVp-p/div顯示屏幕有效尺寸 110140mm儀器消耗功率 40W重量和尺寸 8Kg 395180355mm工作電壓AC220V22V 50Hz2Hz使用環(huán)境按GB6587.1中儀器規(guī)定使用，極限溫度為-1050相對濕度80%RH -3-三、工作原理被測設備電控衰減器控制電路掃頻單元檢波器衰減控制電路、計數(shù)dB顯示高頻高壓產(chǎn)生器50MHz、10.1MHz頻標發(fā)生器 Y放大器 偏轉電路掃描電路 6KV顯象管-100350 Y0-350V 電源單元 15V X 15V 12V 14V14V24V 1、電源部分：由電源變壓器的次級取出各路電壓分別加到穩(wěn)壓單元產(chǎn)生14V、15V、24V、

5、12V六組直流電壓，其中14V直流電壓由交流電壓經(jīng)橋堆全波整流、濾波產(chǎn)生，15V、24V 三組直流電壓交流電壓分別經(jīng)橋堆整流，濾波后再經(jīng)7824、7815、7915三端穩(wěn)壓塊產(chǎn)生。15V電壓再經(jīng)7912穩(wěn)壓產(chǎn)生12V直流電壓。高壓單元，高頻高壓發(fā)生器產(chǎn)生高頻高壓，由自激式振蕩器產(chǎn)生一方波，經(jīng)高壓包升壓再經(jīng)整流電路整流得到-100V、350V、6KV、0350V四組電壓。350V、0350V、6KV直接供顯像管使用，-100V經(jīng)亮度電位器調節(jié)顯像管亮度之用。 -4-2、控制和顯示系統(tǒng)由掃描電路產(chǎn)生與外電網(wǎng)同頻的限幅鋸齒波及同步方波，限幅鋸齒波保證了掃描的線性。鋸齒波一路送入X偏轉放大電路供顯示器

6、水平掃描之用，另一路及方波送至控制電路進行信號交換。掃頻方式選擇、頻標方式選擇以此來實現(xiàn)掃頻寬度控制、標記組合等一系列功能?？刂齐娐肥菍?10V鋸齒波電壓送至掃頻單元，經(jīng)二極管網(wǎng)絡進行非線性變化再送至掃頻振蕩器來抵消由變?nèi)萜鞫O管產(chǎn)生的非線性頻率變化。3、掃頻單元：以300MHz掃頻儀為例本機掃頻單元由掃頻振蕩器，定頻振蕩器分別產(chǎn)生一個掃頻信號和一個點頻信號，把這兩個信號混頻經(jīng)低通濾波產(chǎn)生0300MHz掃頻電壓，將這掃頻電壓送入寬帶放大器放大后得到0.5V信號，一路經(jīng)70dB電控衰減器輸出，另一路送給頻標單元，第三路則經(jīng)二極管檢波輸入到穩(wěn)幅放大器，以控制RIN二極管，由于本機采用自動閉環(huán)反饋網(wǎng)

7、絡，可自動調整放大器輸出電平平坦度，以達到消除掃頻信號寄生調幅，自動穩(wěn)定輸出幅度的目的。 - 5 -4、衰減控制電路衰減控制電路是對電控衰減器輸出的掃頻信號實現(xiàn)079dB的衰減控制并以數(shù)字dB顯示其衰減量。 5、Y放大器Y放大是將檢波器后的電壓送到本機的通道單元，經(jīng)放大后的被測信號加到顯像管的Y偏轉電路，并在屏幕上顯示出來，其增益由面板上Y增益電位器控制。調節(jié)該電位器，使被測信號更加直觀。6、頻標系統(tǒng)頻標系統(tǒng)由晶體振蕩器產(chǎn)生50MHz的信號，通過分頻器產(chǎn)生10.1MHz信號，分別與來自掃頻單元的掃頻信號混頻經(jīng)運算放大器放大，產(chǎn)生菱形頻標。再與來自Y放大器放大的被測設備檢波信號相迭加送至Y偏轉放

8、大器，從而在掃頻曲線上顯示出頻率標記。面板上設置頻標幅度電位器，控制頻標幅度。 - 6 -四、結構特點（如下圖） 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 1 2 4 3 5 6 7 8 9正 面1、LED指標燈 2、POWED電源開關3、Y輸入接口 4、+/-影像極性5、Y軸衰減弱 6、AC/DC交流、直流選擇7、外接頻標輸入接口 8、中心頻率旋鈕9、RF射頻輸出接口 10、掃頻方式選擇（全掃、窄掃、點頻）11、掃頻寬度（窄掃時調整掃寬）12、頻標幅度13、頻標方式式選擇（50MHz、10.1MHz接）14、衰減指示 15、粗、細衰減器（粗衰減器從0-70dB步進，細衰減從

9、0-90dB步進）16、亮度調節(jié) 17、Y位移調節(jié)18、Y增益調節(jié) 19、顯示器 - 7 - 21 22 20 20 后 面 板20、電源插座（內(nèi)帶熔斷器）21、X位移調節(jié)22、X幅度調節(jié)五、電氣性能檢查1、儀器適用于電源220V22V、50Hz2Hz（保險絲1.5A）2、電源開關由面板上的（POWER）控制，按下此開關時，指示燈LED亮。3、開機預熱一會，調節(jié)亮度電位器以得到適當?shù)妮x度（適當調節(jié)Y位移電位器，以在屏幕上顯示掃描線）。4、/-，AC/DC兩鍵開關視輸入而定，放在相應位置。5、檢查儀器內(nèi)部標記，按下50MHz，10.1MHz鍵，掃描線上應分別呈現(xiàn)出50MHz或10.1MHz頻標信

10、號，調節(jié)頻標幅度電位器可以均勻的調節(jié)標記幅度。 - 8 -6、檢查掃頻范圍寬度和中心頻率，將儀器檢波器連接如圖所示： Y輸入 RF輸出 75寬帶檢波器置本儀器衰減于“0dB”按下掃頻方式控制中的全掃鍵和頻標方式選擇中的50MHz鍵，極性選擇開關在“+”位置，調節(jié)Y位移和Y增益，可在顯示屏幕上看到一檢波后的方框。屏幕上應出現(xiàn)零拍及50MHz通用頻標，頻標標記數(shù)應大于等于6個（以300MHz掃頻儀為例），掃頻方式選“窄掃”時，旋轉中心頻率旋鈕，在曲線上從零頻數(shù)得標記數(shù)應大于等于6個（以300MHz掃頻儀為例）掃頻寬度電位器調至最大頻標方式選擇10.1MHz，屏幕上10MHz標記數(shù)應大于4個。7、掃

11、頻線性的檢查掃頻方式選“窄掃”頻標置于10.1MHz，調節(jié)掃頻寬度電位器，將掃頻寬度調至40MHz進行測試，用公式：掃頻非線性 A-B 100%計算其結果A+B應不大于7%。 - 9 -8、輸出平坦度的檢查掃頻方式選“全掃”找出檢波放大后顯示的包絡線的最高點和最低點之間間隔的大小，再看包絡線上任一點衰減1dB后間隔相比較應小于0.25dB。9、輸出功率（電壓）的檢查開機預熱15分鐘，在RF輸出口接入75/50阻抗轉換器，再接入GX2B小功率計，掃頻儀輸出衰減置于0dB，掃頻方式置于“點頻”（CW），旋動中心頻率為150MHz附近，測試輸出功率應滿足3.33mW10%或用超高頻毫伏表測試高頻電壓

12、應滿足0.5V10%。10、檢查顯示部分將方波信號發(fā)生器輸出的方波用電纜接入Y輸入，并且調節(jié)輸出方波10mVp-p,Y軸倍率置于1，Y增益旋至最大，測得屏幕上方波幅度應大于5div。六、儀器使用注意事項及使用方法注意事項1、按上節(jié)檢查儀器的電氣性能，即可使用本儀器。2、測試時，面板上的按鍵和旋鈕，應著力均勻，不得過猛過快。各連接電纜盡可能短些、粗些，若有 - 1 0 -條件，最好使用各種高頻轉換接頭，并保證良好的接地，各輸入、輸出插座應清潔，無污垢。3、如被測設備自身帶有檢波輸出，可直接用電纜線饋入顯示系統(tǒng)和垂直輸入。4、為避免本機檢波器的損壞，在檢波器的輸入端的高頻信號應100mW, 直流電

13、壓3V。5、如被測設備的輸出帶有直流電位時，顯示輸入端應選擇AC輸入顯示方式。6、本儀器應在通風良好，干燥無腐蝕氣體的條件下工作或儲存，應避免在高溫、高濕和有振動有沖擊的環(huán)境下使用的儲存，也應避免在強磁場中使用，以免影響儀器正工作。7、無源濾波器的測量 Y輸入 RF輸出 被測設備檢波器連接方法見上圖，RF掃頻輸出口接濾波器輸入口。顯示方式置于DC，倍率1，調Y位移使基線與底格重合，Y增益調至5dir, 適當選擇掃頻寬度進行測量。直讀頻標，確定濾波器帶寬，用細衰減器確定帶內(nèi)波動量及插入損耗dB值。用粗衰減器確定帶外衰減量dB值。在測量帶外衰減40dB時，要檢波后加放大器或者在掃頻輸出端與被測設

14、- 1 1 -備之間加寬帶功率放大器來滿足測試要求。這時應注意放大器的增益dB值和平坦度。 8、有源放大器、中高頻電路的測量連接方法同上。對有源網(wǎng)絡的測量必須注意信號饋給時隔直流問題。還需注意RF輸出的大小應保證被測網(wǎng)絡輸出不失真、不飽和，同時，難過檢波器的信號不可大于100mV，以免損傷檢波器。對于被測電路自激振蕩問題也不能忽略，自激蕩一般分回路本身固有的寄生振蕩和外信號加入后產(chǎn)生的注入振蕩兩種。它們會顯著地改變幅頻響應曲線的形狀，使曲線有大的起伏或出現(xiàn)突變點和飽和狀態(tài)，掃描基線也顯著改變上下位置。這些現(xiàn)象在調試過程中應予徹底的消除。有源放大器一般測量指標有增益值、3dB帶寬，帶內(nèi)波動、帶外

15、衰減、中心頻率等幅頻參量。a、 3dB帶寬確定，在不限幅的情況下，設定被測設備所顯示的包絡圖形Y軸最大幅0dB，用儀器的細衰器衰減3dB后，圖形位置改變，用頻標即可確定3dB帶寬。b、 帶內(nèi)波動、帶外衰減、增益dB值，帶內(nèi)波動和衰減值可用粗、細衰減器協(xié)調動作，曲線高位置點和低位置點之差即是，增益值的求得亦同理，將掃頻輸出經(jīng)檢波后顯示的圖形位置和加接放大 - 12 -器后顯示的圖形位置比較，其差dB值即是。注意，回掃基線位置應在同一位置。Y增益和倍率不可動，在批量生產(chǎn)中可考慮用標準件范例來比較增益大小。c、中心頻率和頻率范圍由頻標直接讀出。9、諧振回路測量測量時應盡量做到外電路與諧振回路松藕合，

16、為此可在信號饋入點并接75匹配累累碩電阻，然后用一個電容將信號藕合到測測回路里，有必要的話，還應在信號饋入點外加入適量電抗分量元件使被測回路的輸入端盡可能構成行波狀態(tài)，從而減少反射的影響。信號的定性檢測用高阻檢波器比較方便，在高阻檢波器的輸入點可串接一小電容，以減小測試回路可能產(chǎn)生失諧等問題。10、電壓駐波比測量 Y輸入 RF輸出電橋 被測 負載 連接方法如上，測量方法有采用衰減器法，改 - 13 -變儀器的衰減量，使全反射曲線與被測負載線幅度相同時，變化的衰減量即是回波損耗?？砂措姌虻氖褂梅椒ú楸碛嬎愕玫今v波系數(shù)。七、儀器的維修1、 顯示部分故障的檢查a、無光點掃描線首先看顯像管燈絲是否已點

17、亮，如不亮測量顯尾3.4腳是否有-12V電壓，無電壓可查電源；有電壓則顯像管已損壞，如燈絲已點亮可查顯像管高壓是否正常，如有不正?？刹楦邏弘娫醋儞Q器?？捎萌f用表檢查儀器后部XY偏轉放大板上有無15V、14V，如果沒有則檢查電源部分，電源板在儀器后面。如果正常則對XY偏轉板進行檢查，可照偏轉放大電路原理圖所標電壓逐級進行檢查。b、有光點無掃描線先檢查正負電源15V、14V、-12V，如電源正常后，再查偏轉上有無12V/50MHz正弦波，如有再測是否有方波輸出、有無鋸齒波輸出依此逐級檢查。c、有掃描線，但X、Y均半偏。首先檢查電源板上15V、14V若正常則查偏轉上各級電壓，如果均正常則檢查后背板上四只功率管工作是否正常，此故障即可排除。 - 14 -2、 掃頻單元故障檢查a、無方框、無頻標、有掃描基線首先檢查電源板上各級電壓，正常則檢查掃頻板上V10的負端有無015V的方波，若不正?？筛鶕?jù)原理圖逐級檢查修理，若正?？蓪拵Х糯笃鲹p壞，需與我公司聯(lián)系修理。b、有方框50MHz、10.1MHz標記全無首先檢查頻標板上有無15V，若無則說明故障出現(xiàn)在供電線路上。若有則用100MHz示波器檢查頻標上電容器C6有無50MHz正弦波信號，若無則說明故障出現(xiàn)在振蕩器上，若有則用示波器檢查運算放大器TLE2037CP的6腳上