KC901Q型20GHz射频多用表/手持扫频仪

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）。反射测量的方法详见 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/85897 

◆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。

◆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。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。PLL输出3.5GHz-15GHz的信号，经倍频器得到7-30GHz的信号。7G以下和7G以上分别经各自频段的可调衰减器输出，衰减范围为0~30dB。早期产品，7GHz以上无衰减器和放大器，输出较小且幅度不能调整。2020年5月8日以后出售的产品，均已安装7GHz以上可调衰减器和放大器。

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）：

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。

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家族的其他型号。

901Q的输入端口没有定向耦合器，因此灵敏度高于901系列的其它型号，但是能够测量的最大电平也会低一些，输入电平不应超过10dBm，以免阻塞。

◆保修服务

设备的推荐检定周期为1年，标准保修期1年。

保修期从客户验收之日或发货后第7天起计算。

保修采用快递送修的方式进行，除非另有约定，无现场服务。

本品并非家用电器或生活消费品，用户需具备必要的专业知识。未经本社同意，禁止用于军事、医疗等非常规目的，禁止暴露于腐蚀、盐雾、爆炸性环境中，或用于当地法律法规不允许的用途。

以下不属于免费保修范围：肩带；旋钮；外壳（含显示屏、键盘）的划伤和自然磨损；包装；用户手册。

以下保修期限为6个月：电池、编码器；主机上的连接器；充电器。

人为损坏（含坠落、强信号冲击等）、机械损耗或损坏不属于免费保修范围。不建议用户自行拆卸机壳，如果拆卸内部的模块、电路板，将失去全部保修权利。

选配附件的保修期限以公布为准。

保修的运输费用，客户和本社各自担负发货的运费；外国用户的保修事宜，请通过科创国际局办理，本社不直接接待海外返修。特殊情况、EMS无法寄递的偏远地方另议。保修的时间因情况不同而异，一般在签收设备后十个工作日发出。

◆生产状态

KC901Q已经小批量生产，正常供货，提供完善支持。