I 简介

众所周知，在过去的几十年时间里Tektronix一直是一家领先的示波器制造商，然而Tek也有悠久的射频仪器，尤其是频谱仪的生产历史，在曾经一段时间内可以与HP相抗衡（很遗憾，现在Tek已不再生产频谱仪）。
Tek 49x系列始于1966年发布的491型频谱仪，这是一种频率可达12.4GHz的全模拟频谱仪。随后Tek在1970年代初期开始设计了一系列用于7000系列模块化示波器的频谱仪插件，比如1971年发布的7L12，从这时开始频谱仪插件开始引入了微处理器程控设计，比如可以从CRT上读出参考电平，RBW，SPAN等设定参数。从1978年发布的7L18插件额外具备了数字存储功能以消除扫描时的显示闪烁（也不再需要存储管示波器主机了）。7L18的设计基本上奠定了其后的49x系列的基本架构，许多部件非常相似或完全相同。
1980年，Tek将数字控制技术带回到独立型频谱分析仪中（不再是示波器插件），于是推出了频率可达21GHz的492型，继续延伸49x系列的道路，这包括492-497便携式系列，此外还有把49x的机芯装进标准19英寸机架外壳中的275x台式系列。新的49x系列仍旧是模拟扫描的频谱仪，但所有控制信号均由微处理器产生，稍后推出的型号也具备锁相精度更高的本振和Marker读出等功能，更接近现代的频谱仪。
值得一提的是，HP在1978年便推出了革命性的HP 8568A频谱仪，这是第一次在频谱仪上实现了数字Marker功能以及全频率范围内极高的程控调谐分辨率，优秀的动态范围和低相位噪声水平，8568A是现代频谱仪的起点，但在当时Tek是HP唯一强力竞争对手，于是其在随后的20多年时间里展开了激烈的、富有创造力的技术竞争。
本次拆解的496P于1982年上市，频率范围1KHz-1.8GHz，P后缀代表它是Programmable/可程控的的，或者说带有GPIB接口。496是整个49x系列中频率最低的一款。
496P的一些主要技术特征如下：

• 频率范围： 1KHz…1.8GHz
• SPAN： 0, 50Hz…100MHz, MAX
• RBW： 30Hz…1MHz（30,100,1K,10K,300K,1M）
• 动态范围： 80db
• 垂直单位： 对数显示10db或1db步进，线性显示
• 基本结构： 超外差三次变频，一中频2.072GHz，二中频110MHz，三中频10MHz
  
  

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II 拆解

2.1 外观/整体

496P是便携式设计的频谱分析仪，因此宽度比台式/机柜式安装的要窄一些，净重20kg左右。

仪器前部带有一个保护罩，同时也是附件盒。

前面板是Tek频谱仪独特的风格设计，Tek希望用户像使用示波器一样简便的使用频谱仪，因此仍然带有一些示波器的操作风格，比如双层旋钮便捷的调整衰减与参考电平，SPAN与RBW，但没有提供键盘输入。

后面板和各种连接器。

底部。

这里提醒底部是仪器的进风口。热风从后面板排出。

外壳内侧似乎是制造商名称。

拆去外壳后，整机顶部，控制用的板卡集中在这一层上。

整机底部，大多数射频电路在这一层上。

所有板卡都通顶部两颗长螺栓锁固到背板上，并通过一颗螺栓与侧面的框架固定。

射频背板与更高频率的型号相互兼容，因此有很多组件没有安装，看起来比较空荡。

工艺扎实的铸铝壳体框架。

由于板卡众多，为了方便描述，这里按主要功能将其分为三个区。

2.2 射频控制(ZONE A)

从前面板方向开始，ZONE A的第一块板子是YTO振荡器（1本振）驱动板。

这个类似肥皂的物体是YTO驱动恒流源的精密检流电阻。

这块板子上的DAC用于给定中心频率调谐所需的电压。

这块板子用于控制扫宽/SPAN。

继续向后是一个屏蔽严密的组件。与1本振锁相系统有关，其中是频率合成器，环路滤波器等部分。

跨越屏蔽腔体的独特跳线。

ZONE A的最后一块板子，1本振锁相控制板。

2.3 数字处理(ZONE B)

存储器板，ROM和SRAM。

GPIB板，其它的空位似乎是在更高版本的仪器上安装ROM的。

处理器板，是6802 CPU。

水平轴数字存储板。

垂直轴数字存储板。

这里有两个小问题。

从侧面的叠层标记可以看出这块并不复杂的板子有8层布线。

可以看出走线仍旧是手工绘制的，密度非常低，此外插件孔的焊盘过大而不能穿过走线，因此Tek选择增加层数来布通，十分豪横。

2.4 检波器和视频处理(ZONE C)

C区域的第一块板子实际上位于板卡笼的最前端，但它与最后一块板子密切相关，这块板子处理检波后的电压，在频谱分析仪里专门称为“视频信号”。这块板子上包括VBW滤波器和扫描线起止消隐控制等功能。

位于最后面是对数放大器和检波器板。

2.5 CRT驱动/扫描控制

在CRT周围也有几块板子，大多与CRT驱动相关。

CRT字符发生器板。

CRT偏转放大器。

因为卡槽高度不够，晶体管的散热片被掰弯，看起来非常容易出事…

CRT电源/高压。496P使用的CRT加速电压很低，管壳上没有阳极帽，所有电压都通过这块板子顶部的排线去CRT。

CRT旁边还有两块板子，Z轴驱动和扫描控制。

拆去金属罩可以从测试点上检查电源是否合格。

Z轴驱动板，注意左上角的计时器。

透过光可以看到内部凌乱的5层走线。

一种比较少见的硫酸铜电解液计时器，用于记录仪器的工作小时数。

计时器内部填充硫酸铜电解液，总共5000小时，刻度下的细玻璃管曾经应该镀满了铜，在电流的作用下铜逐渐被溶解，缩短，目前只能在最后一格的位置看到残余的铜。绝大多数这类计时器都采用水银介质，反过来安装可以慢慢倒回起点，这种看起来不行。

扫描控制板。

透过光可以看到这块并不复杂的板子也是令人咂舌的8层布线。

2.6 RBW滤波器

与分辨率带宽(RBW)有关的滤波器位于仪器后部两个铝盒内。

10MHz晶体滤波器。

另一面，看起来也差不多。

另外还有一个独立的30Hz带宽的滤波器装在外面，这个滤波器是恒温的，因此有一根加热供电线，外壳是电源负极。

现在所有插槽中的板卡都已介绍过了，在拆空的背板上还有一处值得注意的地方。

先前在ZONE B当中提到的GPIB板，在底部和侧面均有连接器，因此侧面的金手指连接器插座是解锁（分开触点）后从侧面垂直插入的。

2.7 电源

电源通过金手指插座以及左侧的两个线束与机身连接,拆除线束时需要特别小心。

位于外壳上的多针连接器插座。

电源模块组件。

一个脆弱的多针连接器，拆装时务必谨慎。

拆开电源组件，使用的是外置驱动的BUHLER风机。

风机及其驱动板，是Tek自制的可调速驱动板。

底壳内还有一些后面板信号线以及电源滤波器。

电源开关，通过一根固定在仪器侧面的长杆通到前面板上。

接口板及HPIB地址选择开关。

开关电源板。

这些RIFA电容必须被立即更换！

保险丝看起来曾经存在高热，但还是没有熔断。

低压侧整流二极管和滤波电容。

其中一个开关管的基极是用屏蔽线从板子另一端引过来的，令人害怕。

板子背面，功率晶体管通过导热桥把热量传递到铝制后壳上。

2.8 前面板/CRT

前面板也比较容易拆卸，需要断开CRT相关的线缆和一些射频线。

“这可能是个猫会喜欢的地方”。

放松CRT后面四个蓝色塑料压块，并拆除前面的铝框即可抽出CRT和屏蔽罩。

Tek独有的陶瓷管壳CRT，前部使用陶瓷材料相比玻璃具有更轻的重量和更好的机械强度，后部电子枪组件仍是玻璃的。

拆掉前面板PCB。

所有伸出面板的电位器孔均有簧片使得电位器轴良好接地。

前面板PCB是6层布线的。

Tek自行设计的光电编码器，与HP相似，但不完全相同。

灯泡在编码器侧面，方便在烧断以后重新更换，灯泡通过导光板传递光线。

比起HP的编码器，Tek的设计旋转分辨率低得多，但基本原理却完全相同。

2.9 RF DECK

绝大多数射频器件都装在底部，相比HP的频谱仪结构,这里看起来更像一个射频实验台，但检查信号路径的时候十分容易。

向前面板方向，主要是衰减器，第一混频器，输入阻抗切换开关等。

衰减器组件，衰减器旁边的是第一混频器和混频器的耦合器。

输入阻抗切换开关，前面板上还有一个75 Ohm BNC输入，插座内应该集成了阻抗转换。

1本振锁相部分的谐波混频器组件。

这块区域则比较复杂，包括了第二中频放大器，第二中频滤波器，YTO振荡器，100MHz频率基准/第三中频混频器等组件。

YTO振荡器附近贴着一个有联系电话的保修标签，这个仪器到底被修过多少次呢？

外表镀银已经氧化发黑的第一中频腔体滤波器/第二中频混频器组件。

频率合成的第二本振组件。

拆解部分到此结束，维修请见下篇。
Tektronix 496P 频谱分析仪维修

~完，感谢阅读~

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