论坛风格切换切换到宽版
  • 4782阅读
  • 8回复

KC901Q型20GHz射频多用表/手持扫频仪(无电桥) [复制链接]

上一主题 下一主题
离线BD8AAA
 
发帖
4970
只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2019-07-10
KC901Q是一种矢量扫频仪。他能够测量信号经过器件之后发生的幅度变化和相位变化,同时扩展了频谱、场强和信号发生器等功能,增加了实用性,构成射频多用表。
KC901Q采用KC901x的基本架构。但是,KC901Q没有内置电桥,基本功能是扫频仪(提供幅度和相位),与KC901系列的其它仪器显著不同。
通过外接电桥或定向耦合器,KC901Q可以进行矢量反射测量。仪器内置完善的单端口校准模型,支持OSL校准。扫频测量支持响应校准(幅度和相位)。
◆主要特点*
    20GHz频率范围
    1Hz频率步进
    良好的准确度和稳定性
    二次变频,抗扰能力强
    功能丰富,携带方便
◆主要功能
    扫频测试(得到幅度差、相位差)
    反射测试(需外接定向耦合器)
    低频和射频信号源**
    频谱显示和场强观测**
◆推荐应用
    KC901Q主要用于调试各种射频电路,例如滤波器、放大器、分路器、合路器,外接适当的定向耦合器或驻波电桥,能够测试输入输出阻抗,评估天馈系统质量。利用其接收机,还可以探测设备各级的信号幅度,在部分频段进行场强测量、干扰查找等工作。
    KC901Q是学习射频知识良好工具。在专业领域,可用在通信工程、天线制造领域和雷达、微波台站、卫星地球站、射电天文台等的日常维护等工作中。
    KC901Q具有好玩的颜色(如下图),做这个产品当然也是纯属好玩啦。


◆以下场景可能不适用:
频谱和场强功能不适用于测量脉冲和宽带信号(如雷达、WIFI、蓝牙)、跳频信号。某些情况下可定性观测,经验丰富的工程师依然可以完成测试,但我们无法保证每个用户都能完成。
任何测试都不应在109-110MHz范围内存在强干扰信号,某些广播发射台存在109MHz杂散,如果在发射台附近测量天线,会影响仪器准确度。
*    请阅读技术说明书
**  非正式功能
◆工作原理
KC901Q的基本原理和KC901x家族的其它产品类似,唯不具备内置电桥。
仪器的基本原理是射频信号源产生测量信号,经正向分路器取样后,从仪器1端口输出。测量信号通过被测器件后,从仪器2端口输入,由接收机检测,并与从1端口取得信号样本进行比较。
信号源分为三个频段:低于60MHz的信号由直接数字合成器(DDS)产生;高于60MHz、低于7GHz的信号由锁相环频率合成器(PLL)产生并经衰减器;7GHz以上信号系倍频产生,且不经衰减器。三个频段的信号通过射频开关选通,汇合成一路射频信号输出。
下图是KC901Q的框图,机内具备两个带分频器的锁相环频率综合器,覆盖范围60MHz-15GHz。电路大约可以正常工作到26.5GHz,直到30GHz依然有微弱的输出,但在24GHz以上,指标已迅速劣化。

仪器内部有两部接收机,由同一个锁相环频率综合器提供本振。其中一部接收机通过仪器内部的电路,检测端口1的输出信号。另一部接收机连接到端口2,检测外部输入。通过比较这两部接收机的幅度和相位,能够得到端口1和端口2的幅度差与相位差。

仪器以7GHz为分断点,低于7GHz时,信号不通过倍频器,经可调衰减器输出。PLL输出3.5GHz-15GHz的信号,经倍频器得到7-30GHz的信号。由于支持到30GHz的可调衰减器稍显昂贵,综合权衡产品的应用需求,7GHz以上频率没有内置衰减器。

KC901Q采用二次变频,第一中频109.65MHz,第二中频350KHz。第二中频经同步采样ADC数字化,送入FPGA进行后续数字处理。
机内的DDS可以直接输出,构成音频信号源。
由于KC901Q不具备内置电桥,如需测量反射参数,需要外接定向器件。在较低频段可以采用等臂或不等臂惠斯登电桥,在较高频段以采用定向耦合器为好。可以根据常用频率范围制作或者采购定向耦合器,这种耦合器价格低廉,可降低配套成本。定向耦合器与仪器的连接线应尽量短,以不超过20厘米长度的半钢线连接为佳。下图为定向耦合器连接的示意。


由于无内置电桥,因此KC901Q没有S11工厂校准数据。外接定向桥后,必须进行校准。如果一种电桥或耦合器经常被用到,可以针对他们做系统校准,以便将来使用。如果只是临时措施,可以只进行用户校准。用户校准的缺点是一旦改变频率,则校准失效。
◆技术规格
901Q的基本技术规格如下(不同时期产品可能略有不同):
项目
测试条件
参数
备注
最低
典型
最高

频率范围
频谱/传输

有效的

9kHz


20GHz


可设定的

0


30GHz


频率范围
(反射)

有效的

在5kHz-20GHz范围内取决于外部定向器件


可设定的

5kHz


30GHz


扫描范围

SPAN

1KHz


29.99GHz


扫描点数


450pt


3150pt

本机操作

频率分辨力

所有扫描类功能


1Hz



低频信号源


0.1Hz



电平分辨力


0.01dB



相位分辨力


0.01°





扫描速度

RBW=30KHz,每点


1.2ms



RBW=10KHz,每点


1.5ms



RBW=3KHz,每点


2.4ms



RBW=1KHz,每点


4ms



RBW=30K,450pt每屏


0.6s



输出电平
扫描模式

1MHz-7GHz

-10dBm

6dBm

10dBm


7GHz-20GHz

-13dBm

0dBm

6dBm


20GHz-26GHz

-20dBm

-13dBm

-6dBm

不予保证

最大输出电平

1MHz-7GHz信号源

3dBm

10dBm

13dBm


7GHz-20GHz信号源

-13dBm

0dBm

6dBm


输出衰减

9kHz-7GHz

0dB


25dB

注2

灵敏度

1MHz-7GHz

-101dBm

-107dBm

-113dBm

端口2
RBW=1KHz

7GHz-15GHz

-98dBm

-104dBm

-110dBm

15GHz-22GHz


-95dBm

-101dBm

传输测量的可用动态范围

1MHz-1GHz

95dB

100dB


等效于收发通道隔离度
注3

1GHz-2GHz

85dB

90dB


2GHz-15GHz


70dB


15GHz-24GHz


60dB


24GHz-26.5GHz


40dB


传输测量的幅度不确定度

1MHz-20GHz
直通校准后,插损L<40dB时


0.5+0.1L


注4

插损的调零漂移

补偿的已有插损L<30dB时,1MHz-15GHz


0.1dB


经5min预热

定向器件方向性优于15dB时,校准后方向性

9kHz—7GHz


45dB


需外接定向器件。

7GHz—15GHz


40dB


15GHz-20GHz


35dB


20GHz-26GHz


25dB

下图是KC901Q频谱功能在10KHz分析带宽下的典型噪底。需要指出,KC901是网络分析仪,频谱功能依然是离散扫描的,当STEP大于RBW时,扫描点之间会遗漏信号,因此主要适用于对已知信号的窄扫宽观测。在下图中,20GHz以下的幅度可信度良好,20-24GHz尚可参考,24GHz以上应按完全失准对待。

下图是S21功能的典型噪底。S21功能的动态范围主要受限于仪器内部的隔离度,因为总有一部分测量信号未经DUT,直接从仪器内部泄漏到接收机中,且不能被简单的响应校准消除。KC901的信号源和接收机在一张电路板上,在有限的体积下,泄漏的情况较为明显。即便如此,KC901Q也有基本堪用的动态范围。

上图中,20GHz以下频率的可信度良好,20-27GHz尚可,27GHz以上应按照完全失准对待。
考虑到接近噪底时读数波动较大,以及对端口反射敏感的测量(例如使用波导耦合器时)需要串联衰减器改善反射,选购仪器时应按典型值减12dB来考虑仪器的动态范围是否够用。
项目
测试条件
参数
备注
最低
典型
最高

回损的不确定度

直通校准后,3dB<RL<25dB,1MHz-20GHz

1.5+0.1RL


外接定向器件

相位的不确定度

9kHz—10MHz


5°


损耗20dB时

10MHz—7GHz


3°


7GHz—15GHz


8°


15GHz—20GHz


15°


频谱的不确定度

1MHz-7GHz


1.5dB


CW信号

7GHz-26.5GHz


3dB


端口的
VSWR

端口1,1MHz-7GHz


1.5


动态值

端口1,7GHz-20GHz


2.0


端口2,1MHz-7GHz


1.5


端口2,7GHz-20GHz


2.0


本振泄漏

<6GHz


-40dBm

-20dBm


≥6GHz


-30dBm

-20dBm

中频馈通抑制度

<6GHz


10dB


109.65MHz

≥6GHz


30dB


第一中频镜像抑制


0dB



第二中频镜像抑制


40dB



频率稳定度,每年


0.3ppm

1ppm



电源电压

充电接口

11V


32V


交流电源适配器

105V


230V


内置电池

6.5V


8.4V


温度范围

正常使用

0


45

注5

允许使用

-40


55

湿度范围




95%

无凝结

损坏电平

所有射频端口DC15V,+20dBm。


外形尺寸

200×114×46mm(长×宽×厚)


质量

主机(含电池)



1.2kg


标准配置时整个包装


2.0kg


注1:除另有说明,指标均在中速模式、分析带宽(RBW)为10KHz、输出衰减为0、温度25℃,并经过用户校准时测得。少数偶然的或者永久性的异常数据段可能超出技术参数表的范围。20GHz以上数据仅供参考。
注2:音频信号源可再提供60dB数字衰减。
注3:用负载封堵端口。该指标不可靠,实际使用以劣化20dB考虑裕量。
注4:端口1串联10dB衰减器改善失配误差。
注5:电池供电时在该范围内取决于电池温度特性。在超出0…45℃范围时,应待设备预热稳定后重新校准。特别是在-40…-20℃范围内时,应经过至少5分钟的预热(且需连续运行)。由于设备本身的发热,其外壳温度可能高于环境温度25℃,在超过45℃的环境中,应避免烫伤。在超过60℃的环境中使用时,必须取下电池,否则电池温度可能超过85℃而引起危险。
网络分析仪对相噪只有一般要求,因此未公布相噪指标。但是考虑到有时作为CW信号源使用,这里仍提供实测结果,仅供参考。下图是KC901Q在1GHz处的典型相噪。

下图是KC901Q在10GHz处的典型相噪。受限于电源和体积,KC901Q无法使用低相噪恒温晶体,相噪一般。

在7GHz以上工作时,由于倍频器的耗电,901Q的电池续航时间略短于KC901x系列的其他型号。
◆生产状态
KC901Q已经小批量生产,即将供货,提供完善支持。
[ 此帖被BD8AAA在2019-07-10 15:27重新编辑 ]
本主题包含附件,请 登录 后查看, 或者 注册 成为会员
发展科技爱好,倡导科学理性
刘虎,028-81928955,liuhu@liuhu.org,支付宝bbs@kechuang.org,仪器技术群:11302965。
离线bh4dqs
发帖
41
只看该作者 1楼 发表于: 2019-07-10
为机器好玩的粉嫩颜色点赞,肯定会激发无数攻城狮的少女心~
新呼号为BI4NLB,DQS已经注销。。。

烧完美好青春换一个女老板
离线ironman
发帖
1913
只看该作者 2楼 发表于: 2019-07-10
duang~大杀器终于来了
一朵浮云,漂来漂去.
离线BH1KZM
发帖
1604
只看该作者 3楼 发表于: 2019-07-11
KC901Q价格?

我的KC901V 放了1年,没有用,前端时间开机 电池还有不少电, KC901V 的电源低功耗管理还是不错的!
思想决定行为,行为养成习惯,习惯形成性格,性格决定命运!
BH1KZM QQ:1889518 MB:一三三九一五二一一一五
依妹儿:呼号@gmail.com
离线bh4ouf
发帖
512
只看该作者 4楼 发表于: 2019-07-14
回 BH1KZM 的帖子
BH1KZM:KC901Q价格?
我的KC901V 放了1年,没有用,前端时间开机 电池还有不少电, KC901V 的电源低功耗管理还是不错的! (2019-07-11 14:58) 

M好像接近2万,X 得两万多吧,Q不晓得多少?
呼号:BH4OUF
姓名:葛RuiSong
地址:山东临沂
邮编:276000
900:壹伍捌陆肆捌陆贰贰贰贰
QQ:叁伍玖叁捌壹捌壹玖

支付宝:zgrsong@126.com
离线bh4ouf
发帖
512
只看该作者 5楼 发表于: 2019-07-14
回 BH1KZM 的帖子
BH1KZM:KC901Q价格?
我的KC901V 放了1年,没有用,前端时间开机 电池还有不少电, KC901V 的电源低功耗管理还是不错的! (2019-07-11 14:58) 

骨折收V
呼号:BH4OUF
姓名:葛RuiSong
地址:山东临沂
邮编:276000
900:壹伍捌陆肆捌陆贰贰贰贰
QQ:叁伍玖叁捌壹捌壹玖

支付宝:zgrsong@126.com
离线BG4RFB
发帖
845
只看该作者 6楼 发表于: 2019-07-18
是不是之前的901H该淘汰啦
呼号:BG4RFB
姓名:于正洋
邮箱:624940186@qq.com
QQ:624940186
地址:江苏南京市大桥北路
邮编:210031
离线yqw511
发帖
691
只看该作者 7楼 发表于: 2019-10-12
      
呼 号:BH7PVE
QTH:深圳福永
900MHz:①③⑦60177373
离线bh1qvz
发帖
220
只看该作者 8楼 发表于: 2020-01-09
不错不错,好东西
天戴其苍,地履其黄,纵有千古,横有八荒,前途似海,来日方长!