KC901J/K手持式双端口矢量网络分析仪/射频多用表

KC901是基于网络分析仪架构的射频多用表。在过去的十多年里，KC901经历过多次改进，通过在序号后添加扩展名来加以区别，例如KC901S等。目前最新的是第四代产品。

自2022年起，我局系统总结以前产品的利弊得失，结合用户普遍反映的痛点，精心组织设计工作，计划推出KC901J、K、R、T、B等型号。第四代901由以前的1½端口改为全双端口，采用4个极为一致的接收机和24bit同步采样ADC，改进了电路布局和屏蔽，功能和性能获得明显提高。

预计第四代产品将用一年左右时间出齐，首个产品在2023年上半年发布。和其它社区产品类似，初期产品的软件较为简单、功能较少，将在随后一两年内逐渐完善，用户可以远程升级。

KC901J和KC901K是其中的低频型号，分别覆盖5kHz~2GHz和5kHz~4GHz，用于平行替代KC901C+和KC901S+。

对于基波混频的网络分析仪，可以作为简易信号源、场强仪、比较仪和频谱仪使用，尽管性能比相应的专门仪器低一些，但完全可以帮助解决实际问题。

KC901是面向社区、面向普及设计的，一方面接近或达到同一时期主流商品仪器的技术水平并尽量扩展实用功能，另一方面依靠结构创新实现较低的价格，使其成为易于获得的工具。

我们希望第四代KC901能够继续伴随大家的进步之旅。

1、原理

下图是第四代KC901的射频框图。以测量二端口器件的S11和S21为例，红色所示为激励信号的路径，由频率源产生后，经步进衰减器、可旁路放大器的调理，通过正、反向耦合器提取正向参考信号R1和反向信号A，经端口1输出至被测器件（DUT），从被测器件的另一个端口输出，到达端口2，经端口2的反向耦合器提取得到传输信号B。R1、A、B三路信号经三个相同的混频器变换至相同的中频，通过滤波、放大，准备送入中频单元。

下图是中频框图。R1、A、B三路中频信号在中频单元上通过第二次混频，得到第二中频，经第二中频滤波器和ADC驱动放大器的处理，最后送给ADC采样。ADC得到的数据送入数字信号处理单元（DSP）中解算幅度差与相位差。

如果需要测得该器件的S12和S22，则激励信号从端口2输出，测量R2、B、A三路信号的幅度差和相位差。测量过程由计算机自动管理，可以获取四个S参数。

2、第四代KC901的主要改进

第四代KC901在保持原有风格的基础上，对硬件进行了全面升级。

（1）用户体验方面

采用了更大的屏幕，由3.5寸改为4.2寸，提高了屏占比。屏幕分辨率由480×320px改为800×480px，显示更加细腻和丰富。

增加了前置转轮，增加了按键数量。同时，保留了顶部转轮。这些措施会使操作更方便。

支持Type-C充电，便于出差旅行。

其余操作习惯基本未改。随着软件的升级，会提供更多适合全双端口网分的功能。从第三代转用第四代产品，用户需要经过几天时间的适应。

（2）硬件方面

首先是从1½端口改为全双端口。上一代KC901包含两通道相干接收机，第四代产品改为四台相干接收机，可以一次性完成一个方向的反射和传输的测量。

采用了大动态范围的24bit同步采样精密模数转换器，由ADC硬扛100dB动态范围（1k RBW时），取消了接收机中所有的可调衰减器和放大器。因此，幅度线性度相比于过去的产品有显著的提升。不过，为了把动态范围安置于合适的绝对电平区间，接收机的灵敏度较上一代产品降低约10dB，因此作频谱功能使用时灵敏度偏低，但高频产品KC901B因可以使用耦合器，灵敏度与上一代产品持平。

增加了射频激励源的幅度可调范围，由原来的30dB增加为60dB（KC901B：45dB），方便测量高增益放大器。

采用了性能更好的FPGA和MCU，扫描速度主要取决于锁相环的锁定时间和相关算法所需的最少数据长度。未来还有通过优化算法提升速度的空间。

采用了抗串扰电路设计和严格的屏蔽措施，因此直到4GHz均无明显的内部串扰。在更高的频率上，内部串扰的幅度和相位较为稳定，可以通过隔离度校准而一定程度消除。

整机质量较上一代产品增加约300克，体积略有增加，长度增加约8mm，宽度增加约5mm，厚度不变。

（3）软件方面

在第四代KC901上市时，软件只进行了基本的开发，具备基本的网络分析功能和频谱功能。其余功能将逐步开发，发布新的固件以后，用户可以自己升级。软件是完全重写的，开发语言已经由C变更为C++，不过软件的风格与过去几乎完全一样，保持了简洁易用的传统。

增加了全双端口SOLT校准模型，未来会增加TRL校准模型。

所有原来只能由一个端口开展的功能，都可以指定两个端口的其中一个，例如，两个端口都可以做频谱输入使用。

未来会支持双端口比较仪，即可以测定外部同频信号的幅度和相位差。

3、产品外观

4、常用技术参数

技术参数另由数据手册载明，为便于查阅，此处列出常用的参数供参考。

*部分技术参数与软件相关，例如噪底、动态范围、扫描速度等。随着软件的改进可能有较大变化，请以最新版本的实际参数为准。

5、生产状态

新产品公告，预发售（2023年6月1日）