Reparatie spectrum analyzer type HP 8590A (Algemeen)

door loek , Exloo (Drenthe), 22-12-2015, 21:40 (3259 dagen geleden)
Gewijzigd door loek, 22-12-2015, 21:48

Hallo Forum lezers.

Hierbij het verslag van een reparatie aan de HP spectrum analyzer type 8590A. Ik kreeg van een mede hobbyist het verzoek om eens naar dit apparaat te kijken. De analyzer had soms een fout van 20 dB te laag aan wijzen. Het leek er op dat de analyzer goed aanwees wanneer je eerst een lange antenne draad op de ingang aansloot en daarna pas aan zetten.

De afwijking was nauwkeurig te bepalen omdat er een 300 MHz Cal- signaal van -20 dB op de voorkant beschikbaar is. Het apparaat was in zijn professionele leven voor dit verschijnsel al meerdere keren bij de leverancier geweest. En dan werden de 1e mixer dioden vervangen.

Met deze gegevens ben ik aan de slag gegaan. Helaas was er van dit type geen schema te vinden. Er waren wel schema’s van de 8590 C tot en met bijna het hele alfabet, maar deze waren totaal anders van opzet.

In eerste instantie maakte het bij mij niet uit of ik de analyzer aan zetten met een draad of zonder. De waarde was altijd goed dus geen 20 dB te weinig. Ook de frequentie karakteristiek (van 10 KHz tot 1,5GHz was goed. En de verzwakker standen klopte ook. Dit is gecontroleerd tegen de eigengemaakte elektronische verzwakker die op dit forum al eerder is beschreven.

Met wat kloppen op het HF blok zag ik in eens de 20 dB demping in het apparaat komen. Er waren zelfs momenten dat ik met een föhn de fout er in en uit kon halen.

Nu zit het HF blok zeer compact in het apparaat. Dus selectief kloppen lukt niet omdat alles meetrilt ook via de stugge SMA coax draden. Ook selectief warm maken is zeer lastig omdat alles op elkaar zit. Ik ook geprobeerd met een koelspray (bijna hele bus) maar ook dat gaf geen resultaat.

Je moet met dit soort apparaten altijd zeer terughouden zijn voordat je echt wat gaat los halen. Voor dat je er erg in hebt is boel ontregeld. Na al deze pogingen (toch al weer een paar dagen verder) moest het dus technischer aangepakt worden. Op onderstaande foto zie je hoe de ingang is opgebouwd.

De eerste mogelijkheid:
Was het Cal-signaal constant, antwoord ja als de fout er was dan was het Cal-signaal goed.

De tweede mogelijkheid:
Zat er iets los in de ingang verzwakker. Dit is een verzwakker die aangestuurd wordt met relais in zeer goed afgeschermde omgeving. Om de mixer dioden te beschermen staat er bijna altijd 10 dB standaard ingeschakeld. Om achter te komen of de ingang verzwakker de oorzaak was is deze overbrugd. Dit lijkt eenvoudig, maar je moet dus met een steeksleutel eerst de twee aansluitingen los halen. Op de stugge coax moeten dan verloopstukken komen en daar weer een snoer aan.
Nu zit de verzwakker van af boven gezien helemaal onder in het apparaat en je kan alleen schuin onder hoek iets zien.

Op onderstaande foto zie je de plek (eigenlijk niet) waar de verzwakker zit.

Met spiegels en steeksleutel is dit na twee avonden gelukt. En de verzwakker was het niet. Het niveau zou 10 dB moeten stijgen omdat de standaard waarden er niet meer tussen zat. Maar ik kon nog steeds de 20 dB fout maken en weg halen.

De derde mogelijkheid:

Uit het 1e mixerblok gaat het signaal naar een filter. Dit filter is op bovenstaande foto het blauw grijze blok.

Ook dit filter heb ik overbrugd met dezelfde moeilijkheden. Je krijgt dan wel een iets fout meetbeeld maar de fout van 20 dB was er ook nog steeds.
Het moest dus toch in het 1e mixerblok zitten. Omdat ik nu via de overbrugde ingang verzwaklker kabel kon beschikken over direct meten op de 1e mixer heb ik een tweede spectrumanalyzer parallel op de ingang gezet. Dus je hebt een zender en met een T stuk de ingang van de 1emixer en een tweede spectrumanalyzer aansturen.

Bij het maken en weghalen van de 20 dB fout (door kloppen/verwarmen) zag ik het niveau op de tweede spectrum analyzer ook iets veranderen. Dit kon dus alleen maar gebeuren als de impedantie van de 1e mixer ingang veranderden Daarna heb ik ook nog een gelijkstroom meting gedaan dus een ohmse meting op de ingang. Hiermee moet je erg voorzichtig zijn op dat de mixer dioden geen gelijkspanning mogen hebben. Maar met een truck zodat je onder de 0,2 Volt zit kan je aardig bepalen of er een ohmse verandering is. En deze was er dus ook. Andere fouten in de mixer zouden nooit te meten zijn op dit punt. Dus de 1e mixer was de oorzaak en moest nader bekeken worden.

Dit betekende dus het hele apparaat demonteren tot dat het hele HF blok dat bestaat uit totaal 3 mixers er uit het apparaat gehaald kon worden.

Als eerste de besturing printen er uit.

Daarna het HF blok er uit

Hierna na nog wat demonteer werk was de mixer los.

Na aardig wat schroeven kon ik in de mixer kijken. Bij dit soort frequenties verbaas je je altijd over de simpele schakeling.
Op de onderstaande foto’s is duidelijk rechts de mixer dioden te zien en links de onder de ingang die vanaf de verzwakker komt.

Hier na zie je een detail foto van de ingang

Hierna een detail van de mixer dioden.

Hoe ik ook keek met een vergrootglas je zag geen slechte soldering op de ingang plug. Maar tussen de ingang van de SMA connector en de gouden plaat waar de soldering zat was wel een weerstand. Deze weerstand was er niet bij het meten op de SMA ingang en aan de andere kant op de soldeer pen van de SMA connector. Het was dus toch een slechte verbinding. Na doorsolderen was de weerstand verdwenen. Na het in elkaar schroeven van alles en niets overgehouden te hebben (dit keer) kon het apparaat aan en werkte weer perfect.

Nog even de frequentie karakteristiek en verzwakker nagelopen en klaar is hij. Op onderstaande foto zie je het cal-signaal van -20 dB en de spectrum analyzer staat op -20 dB bovenste lijn.

Met vriendelijke groet,

Loek