试用人员心得表

时间:2024.5.8

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注:1.如一张不够,可另附纸;

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第二篇:射频万用表KC901H试用心得


射频万用表KC901H试用心得

经常流连的HELLOCQ论坛上发布了BG8AAS刘虎团队开发的一个集天线测试仪、扫频仪、频谱仪、场强仪、高频信号发生器等高频无线电仪器于一身的神器——KC901H,该仪器的频率工作范围从100KHz到3GHz,动态范围达110dB,全频域1Hz步进,内置锂电池紧凑便携式设计。这个神器被称为“射频万用表”真不为过,小小的东西竟然集成了几乎对高频领域的所有测试功能,而且测试范围也是业余爱好者常用的领域。该仪器软硬件经过几个版本的不断改进,无论性能指标、操作功能和应用的便利程度都有长足的改进,真是难能可贵。

业余无线电制作和维修,有几件称手的仪器是非常重要的,而体积娇小的仪器更是得到我的青睐。KC901H可用于调试各种射频器件,例如双工器、滤波器、放大器、分路器、合路器,测试天线的驻波和馈线的插损。增加适当的外置衰减器,可调试发射机、接收机的射频回路。在大多数频段,还可进行场强测量、查找干扰、电缆故障点定位和速度因子测量。一台KC901H就可以顶得上几种仪器的功能,更是令我爱不释手啊!

订购的新版KC901H终于送了我的手里,因为前期已经试用过该机器,知道了机器的大小体积,所以初见机器的包装就觉得比较夸张——其体积足可以放下三台KC901H!

拆箱之后趁着仪器首次充电的空暇,耐着性子仔细把仪器的用户

手册看完,发现这一版(第四版)手册比上一版充实了很多内容。看得出来作者具有很深无线电测量方面的理论造诣和丰富的实际操作经验,用户手册是作者很用心写出来的,内容很详实丰富,不单介绍仪器本身的功能操作,还解析了各项测试的物理意义,提供了很多测试方案、调试方法、扩充功能操作、测试技巧以及维护保养等等。这是我看过的其他仪器和设备说明书所没有的,这俨然就是一部无线电测量的教科书,使我从中学习了很多新的知识,获益匪浅。

随仪器附送了一张键盘贴纸,贴上之后可以阻挡灰尘、手汗等渗入机器内部。更意想不到的是贴上键盘贴纸之后,原来诟病的电源按键在携带运输等情况下容易误触开机的问题得到了解决——因为贴纸挡住按键,需要对准比较用力按下才动作。现在就算用手在仪器键盘上乱摸都不会误触发仪器的电源开机了。真是小智慧解决了大问题!

刚好手头上有几款商品的小仪器,它们是R&S的手持式频谱仪(带跟踪源)和BIRA的手持式天线分析仪,KC901H的功能比这两个仪器之和还要多!而BA7IB给我试用的一台旧版本KC901H也在手边,就让它们同场PK一番。输赢不重要,主要就是想通过测试看看各自的性能特点。

按照用户手册的指引,试用先从最常用最简单的功能入手——测量信号的频谱和电平值。由于KC901H的频谱测量功能是采用窄带超外差踪接收机实现的,因此实际显示展宽的窄带谱线是钟形的中频滤

波器曲线,新版仪器其中频滤波器曲线特性好了很多。BG8AAS说若接收机改为用DSP处理,显示曲线就和通常的频谱仪没有两样了,而目前的显示曲线形状并不影响仪器各项测试功能和准确性。测试的结果是几个仪器之间的读数都比较接近,准确性没有问题,可以放心使用。下面是从0dBm到-100dBm,间隔-20dBm各次测试的情况。与实际电平的差异也在2dBm范围之内,符合仪器的指标。在0dBm至-100dBm基本都能对应,而且在各电平值上的误差基本一样,这样在实际使用中很容易对其纠正——把读数减2就是实际值了。在频谱测试中觉得KC901H的频谱扫描时间还是有点慢,特别是用了比较窄的中频带宽之后。但是如果不是用来捕捉特发信号,只是用于维修机器则问题是不大的。

对于频标的频率显示老是不能成整数以及频谱模式下的电平测试值就比较离散,在不同的电平值和不同的REF值下都会有很大的变化的问题,BG8AAS已经对处理软件进行修改,并在新一版本的软件升级中解决。

接着测试场强电平模式的性能。发现场强模式测试出的电平值还是比较准确的。如果用于进行不需要关心频谱的调试,例如调整放大器或者调谐回路的输出到最大等,用场强模式是最好的。因为该模式不单显示的数字够大容易读取,而且还有人性化的模拟指示条。指示条的量程大、分辩率也很高,响应的速度比频谱模式要快,有点像看万用表的指针,足以满足一般的维修调整工作要求,令调试时能得心应手。

下来是试用大家比较关心的用于测试天线特性的反射特性(S11)测试模式,仪器有两种显示模式——SWR和回波损耗。在进行一般天线调整测试时,用SWR模式比较直观便利。但因SWR模式采用了一些数学方法来虚拟高定向性,对有剩余反射的器件进行测试时会有误差。若用回波损耗模式测试就会比较准确,但测试结果需要换算成SWR值。在这一个版本中,仪器的内置电桥已经有所改进。通过新旧版两台仪器的比较就可以看出改进是非常大的,特别是在100~200MHz之间的区域,隔离度竟然可以达五十多dB,最小值竟有六十多个dB!

这是全频段的S11负载特性。

这是以146频段为中心的负载特性。可见在175MHz附近有一个凹陷达-69dB!

在146MHz频率上新旧版差别达18.7dB。

这是以435频段为中心的负载特性。在435MHz频率上新旧版基本没有差别。

进行回波损耗测试校正,BIRA有个专用小配件,三个头分别具有开路、短路和负载测试口,使用起来非常方便。如果拥有KC901H的不妨自己用三通头仿制一个。

这是对实际天线的测量结果。

仔细对比新旧两个版本的回波损耗曲线,虽然新版本有一个隔离度很高的凹陷,但是由于带宽极窄,相信其实用性并不大。在很多HAM用的频段中和旧版本也只有几个dB的优势,但是在广阔的高

频段,并没有旧版本好。反而旧版本的最大和最小值相差不是很大,全频段都比较平均,实用性可能会更好一些。在发稿前,BG8AAS已经又再把内置电桥的定向性进行了提高,到2GHz有30dB的定向性,到3GHz尚有20dB。并可提供升级服务。

在测试中无意中发现原来这个仪器的各端口都是隔直流的,这对于进行维修调试带来了极大的方便。因为进行所有的测试时,检测探头都可以直接连接到电路上去,而不用担心测试电路会分路掉电路上的直流电流而影响到原电路的直流工作特性,便于有源电路的检测和调试。

再下来是测试用于调整放大器幅频特性,调试双工器、滤波器的传输特性(S21)测试模式。

按照用户手册的介绍,由于仪器端口失配会导致源功率误差等其他误差,输出、输入端口与被测器件的阻抗不一致,令被测器件与仪器之间互相影响,造成陷波点位置不同、测量曲线形状不同以及出现鞍形曲线等问题,导致测试结果不同。建议在进行传输特性测试时,在仪器的输出、输入端口串联3~10dB的衰减器。KC901H的测量动态范围有120dB,若串联20dB的衰减器以后还剩100dB,足够一般的使用。按照要求搭接线路对一个滤波器进行测试,在仪器的输出、输入端口分别串联一个10dB的衰减器。

在进行测试前,先要像使用万用表电阻档一样对仪器进行调零,测试电路连接好之后,把两条测试电缆连接测试对象的两个电缆头用直通连接器对接,按仪器上的校正按钮,仪器就自动进行校正。校正

完成之后,无论在仪器的输出、输入端接多大的衰减器,电缆的特性如何,都显示为一条0dB的直线。只要不更改仪器的参数或关机,仪器会一直使用校正数据工作。当仪器参数被改变需要作重新校正时,仪器会有提示信息显示。仪器本身也存储有一套各测量模式出厂时调试好的校正数据,仪器默认是用这些校正数据工作的。在进行一般工程应用,只需要测试结果来帮助分析判断、指导问题解决,在这类定性测试不追求测量数据准确性的情况下,仪器可省去校正步骤直接使用。

校正以后就可以接入待测试器件进行调试。下面是在不同扫描带宽下的测试曲线。

最后对新增加的信号发生器功能进行测试。经测试,仪器的信号发生器输出最大达+5dBm!这对于用来调整天线或功率放大器作推动源绰绰有余。在最大衰减时的输出为-14dBm,这对于调整接收机显然是太强了,用来调整接收机的话还需要自己外加上衰减器才可以实用。音频调制方式只有ASK一种略显遗憾。用手头的FM对讲机进行试听,调制度在30时听感为最好。从频谱上看,因为输出信号没有经过滤波,因此,出来的调制信号谐波很丰富,实际使用时可能容易产生假信号干扰。

在场强模式中新增加了插入损耗测试模式,经过测试,输出信号幅度可达+7dBm,对比两台仪器可看出电平检测指示的差别。通过这个测试模式,以后要比较电缆的质量和天线的辐射性能等就很直观方便了。

通过测试,仪器信号发生器功能输出的频率准确度很高!

KC901H仪器可以作为一个稳定宽带可调的信号源使用,其用途真是不可限量啊!

试用了一段时间,感觉仪器还是有些需要改进的地方。

1. 调整旋钮放在面板顶的左边比较别扭,作为产品,通常调整旋钮大都放在右边,以方便大多数右撇子的操作。

2. 机顶上插座和旋钮后面外壳的铁板突起太高,拧电缆头或者操作旋钮时手常会被顶住,令操作比较费力。我也知道这样的设计是想保护旋钮和电缆插座,同时可以用来固定背带。但是还是需要综合考虑使用方便的问题,宜适当减少一些高度。

3. 数字键盘的编排和主流仪器不一样,用惯了其他仪器之后,稍不注意就会经常按错键,有些困惑。

4. S11功能中,校正的顺序可否调整一下。

现在机器上第一步是接负载校正,第二步接开路器校正,第三步接短路器校正;这样当校正完成之后,仪器处于接短路器的状态。可否如产品仪器一样,把校正的顺序改为最后一步是接负载校正,这样当整个校正完成之后,仪器自然就处于接负载的状态。不用再进行任何动作,就可以看到仪器校正后的回波损耗情况了。

5. 仪器的按键还可以进行些优化和扩展,例如:现在仪器只有“CENT”和“SPAN”键,可否让这两个键长按之后,变成设置“开始频率”和“结束频率”键?省却有时使用中换算的烦恼。又如,长

按“REF”键,变成可以改变测量显示的单位,等等。通过这样处理可以实现一个键顶两三个键用,实现机器某些参数的调整和控制,还可以增加一些操作功能!

6. 既然仪器已经有场强测试功能,不如顺手就加装上AM/FM解调功能,使仪器可以作一个监听接收机用,能够直观地听到信号的质量。再贪心一点,是否可以考虑增加一个中频信号引出的接口(采用SMA座),这样就可以把中频信号连接到其他仪器和设备上作进一步的应用了。

7. 这是一个更加贪心的想法,仪器可否设计增加一个USB之类的数字接口,这样仪器测量的数据就可以通过该接口传输到电脑中进行更多更复杂的处理,其测试结果也可以显示在电脑的大屏幕上,实现存储、比较、打印和进一步的数据处理等高级功能,例如显示频谱瀑布图,操作起来就有豪华仪器的感觉了。同时,可以通过该接口实现用户自己进行软件升级,省却现在软件升级需要把仪器寄来寄去,费时失事。

8. 在我用的小天线分析仪上有一个小功能,叫自动量程,可以自动把测量曲线以最合适的比例满屏显示出来,也就是把曲线显示区域附近的电平值分辨率提高,更能看清楚测量曲线的细节。这个功能方便在SWR接近1:1附近时能比较容易分辨测量结果的细微差别。也就是原来仪器是以10dB/格显示测量值曲线时可能是一条直线,但是当你把曲线以1dB/格显示的话,出来的就可能不是一条直线,而是能看到上下起伏的曲线了。而这个多少dB/格的显示比例值是以曲线能

在屏幕中上下顶格完整显示为限,能自动计算实现的这个就是所谓的自动量程功能。

9. 每次仪器开机或进入各测量模式时都自动把REF设置为+20dB,这样既使测试容易获得正确的结果,也可以保护仪器,防止在上次测试时放在高灵敏度上,下次开机时不知道,直接测试强信号而不慎烧坏仪器的中频放大器。

下来准备为这个小仪器找一间小房子——搞一个便携箱子,把电源、一些衰减器、假负载、测试校正器、转换接头、折叠标准天线和测试电缆等装在一起,就凑成一套小型移动测试装备,方便随时移动使用了。

KC901H这个小仪器功能丰富,准确实用,使用方便,体积细小,携带方便,快要变成一台小型的无线电综合测试仪了,作为日常看家仪器,实属业余无线电爱好者的得力助手。

希望厂家继续努力,不断开发扩充其功能,提高其性能,挖掘设备的潜力,继续造福广大的业余无线电爱好者。

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