Một máy phân tích mạng vector chỉ trả lời đúng khi đặt đúng ba thứ: băng thông IF, cách hiệu chuẩn và số cổng. Keysight E5071C là máy phân tích mạng ENA hai hoặc bốn cổng, có nhiều cấu hình tần số từ 9 kHz, 100 kHz hoặc 300 kHz lên tới 3; 4,5; 6,5; 8,5; 14 hoặc 20 GHz. Vì vậy mọi con số trong tài liệu đều gắn với một mã option cụ thể. Bài này đi qua các phép đo thực tế và cách đặt thiết lập cho từng phép đo, số liệu lấy từ data sheet 5989-5479EN và brochure 5989-5478EN.
Keysight E5071C đo được những gì trong thực tế
Máy phân tích mạng ENA Keysight E5071C phục vụ sáu nhóm công việc quen thuộc:
- Bộ lọc, duplexer, linh kiện thụ động: S21 cho tổn hao chèn và suy giảm ngoài dải, S11/S22 cho phối hợp trở kháng. Nhóm này ăn dải động nhiều nhất.
- Anten và mạch phối hợp: hệ số phản xạ, tổn hao ngược, VSWR trên đồ thị Smith, kèm hàm mô phỏng mạch.
- Cáp, đầu nối, đường truyền: tổn hao chèn, trễ nhóm, và miền thời gian để định vị điểm gián đoạn trở kháng.
- Khuếch đại: độ lợi, độ phẳng, P1dB, PAE, hệ số K; có sẵn phép đo điện áp DC, tùy chọn bias tee và chế độ external test set.
- Linh kiện cân bằng, vi sai: tham số S chế độ hỗn hợp, tỉ số triệt nhiễu đồng pha CMRR, de-embedding bốn cổng.
- Vật liệu: ghép phần mềm N1500A với đầu dò N1501A để đo hằng số điện môi.
E5071C thông số: mỗi con số thuộc về một option
Đây là chỗ hay nhầm nhất. Không cấu hình nào phủ liền mạch 9 kHz – 20 GHz: option bắt đầu từ 9 kHz chỉ lên tới 8,5 GHz, còn option chạm 14 hoặc 20 GHz thì bắt đầu từ 300 kHz.
| Mã option (2 cổng / 4 cổng) | Dải tần | Bias tee | Đầu nối (50 Ω) |
|---|---|---|---|
| 240/440 · 245/445 | 9 kHz hoặc 100 kHz – 4,5 GHz | Không / Có | Type-N |
| 260/460 · 265/465 | 9 kHz hoặc 100 kHz – 6,5 GHz | Không / Có | Type-N |
| 280/480 · 285/485 | 9 kHz hoặc 100 kHz – 8,5 GHz | Không / Có | Type-N |
| 2D5/4D5 | 300 kHz – 14 GHz | Có | 3,5 mm |
| 2K5/4K5 | 300 kHz – 20 GHz | Có | 3,5 mm |
Dải động cũng đi theo option và theo băng. Nhóm tới 8,5 GHz đạt 123 dB ở 10 MHz – 6 GHz (IFBW 10 Hz), 117 dB từ 6 đến 8,5 GHz, chỉ 97 dB ở 9 kHz – 300 kHz. Nhóm 2D5/2K5/4D5/4K5 đạt 123 dB ở 100 MHz – 6 GHz rồi giảm dần: 105 dB ở 8,5 – 10,5 GHz, 100 dB ở 10,5 – 15 GHz, 96 dB ở 15 – 20 GHz. Xem E5071C thông số theo từng cấu hình trước khi chốt option.
Chọn IF bandwidth: đánh đổi tốc độ quét lấy dải động
E5071C cho đặt IFBW từ 10 Hz đến 1,5 MHz. Thu hẹp IFBW làm giảm nền nhiễu máy thu, tức tăng dải động, nhưng thời gian quét tăng gần tỉ lệ nghịch. Bảng cycle time của data sheet, đo tại 4 GHz, 201 điểm, một vệt, chưa hiệu chỉnh:
| IF bandwidth | Thời gian một chu kỳ quét |
|---|---|
| 10 Hz | 19.300 ms |
| 100 Hz | 1.933 ms |
| 1 kHz | 196 ms |
| 10 kHz | 22 ms |
| 100 kHz | 5 ms |
Đọc cùng bảng dải động sẽ rõ: ở 10 MHz – 6 GHz, IFBW 10 Hz cho 123 dB nhưng mất khoảng 19 giây mỗi lượt quét, IFBW 3 kHz chỉ cho 98 dB. Chênh 25 dB đó là cái giá của tốc độ. Cách xử lý là segment sweep: IFBW hẹp riêng cho đoạn dải chặn, IFBW rộng cho dải thông, nên vẫn thấy đáy chặn mà không chịu thời gian quét của IFBW hẹp trên toàn dải.
Nhiễu vệt cũng đi theo IFBW và băng: ở IFBW 70 kHz là 0,004 dB rms tại 10 MHz – 4,38 GHz, 0,006 dB rms đến 8,5 GHz và 0,013 dB rms ở 13,137 – 17 GHz (option 20 GHz). Với linh kiện tổn hao rất thấp, chính nhiễu vệt mới giới hạn khả năng phân biệt.
Hiệu chuẩn: SOLT, ECal hay TRL, và khi nào làm lại
E5071C hỗ trợ SOLT, TRL, unknown thru, adapter removal/insertion, ECal, ECal tự đặc trưng hóa, SMC và VMC cho mixer; cấu hình bốn cổng làm được full 4-port SOLT, TRL hoặc unknown thru.
- ECal khi đầu nối DUT trùng loại module và phải cal lặp nhiều lần — bớt tháo lắp thì bớt sai số do người vặn. Xem bài chọn ECal hay bộ kit cơ khí.
- SOLT bằng kit cơ khí khi cần chuẩn truy xuất theo kit đang có, hoặc không có ECal đúng đầu nối.
- TRL khi mặt phẳng tham chiếu nằm trong đồ gá hoặc trên wafer — bài TRL và SOLT phân tích kỹ hơn.
Vì sao phải full 2-port chứ không dừng ở response? Vì chỉ full 2-port mới khử được cả directivity, source match và load match. Với kit Type-N 85032F ở IFBW 10 Hz, data sheet ghi directivity 46 dB ở 10 MHz – 3 GHz, 40 dB ở 3 – 6 GHz và 38 dB ở 6 – 8,5 GHz; source match lần lượt 40, 36, 35 dB. Các con số tụt dần theo tần số, nên cùng một bộ lọc, sai số ở 7 GHz lớn hơn hẳn ở 1 GHz.
Phải hiệu chuẩn lại khi đổi dải tần, số điểm, công suất nguồn, thay cáp đo, hoặc khi nhiệt độ phòng trôi khỏi điều kiện lúc hiệu chuẩn — độ ổn định của máy là 0,005 dB/°C. Với đồ gá, dùng automatic port extension thay vì cal lại từ đầu.
Hai cổng hay bốn cổng, và cái giá mỗi lần quét
Hai cổng đủ cho bộ lọc, cáp, anten và khuếch đại một vào một ra. Bốn cổng là bắt buộc khi đo linh kiện cân bằng hoặc vi sai, vì tham số S chế độ hỗn hợp và de-embedding bốn cổng đều cần đủ bốn cổng vật lý; TRL bốn cổng và hai đầu dò GSGSG trên wafer cũng vậy.
Cái giá là thời gian. Cùng thiết lập 1 – 1,2 GHz, IFBW 500 kHz, 401 điểm, data sheet ghi 7 ms khi chưa hiệu chỉnh, 12 ms với hiệu chuẩn hai cổng, 24 ms với bốn cổng; ở 1601 điểm là 17, 33 và 66 ms. Trên dây chuyền hàng nghìn linh kiện mỗi ca, chênh lệch cộng dồn thành thời gian chu kỳ thật. Cần hơn bốn cổng thì ghép test set E5092A, tới 22 cổng.
Miền thời gian cho cáp và đầu nối
Option 010 bổ sung phân tích miền thời gian; option TDR là gói mở rộng với giao diện kiểu máy hiện sóng TDR, có setup wizard và biểu đồ mắt mô phỏng — cùng một máy vừa cho tham số S theo tần số, vừa chỉ ra vị trí điểm gián đoạn trên đường truyền. Nếu đang cân nhắc máy hiện sóng lấy mẫu, bài đo TDR là gì so sánh hai cách tiếp cận.
Máy phân tích mạng Keysight nào khi E5071C đã ngừng sản xuất
Nói thẳng: trên trang Keysight, E5071C được đánh dấu Obsolete, sản phẩm thay thế là E5080B ENA. Điều đó không làm các máy đang chạy mất giá trị: máy vẫn hiệu chuẩn được, vẫn dùng chung bộ kit và ECal, và chế độ tương thích mã lệnh 8753 vẫn giúp chương trình cũ chạy tiếp. Với dự án mới thì nên xem E5080B trước.
Về phần cứng, máy có màn hình LCD màu 10,4 inch cảm ứng XGA 1024 × 768, tối đa 20.001 điểm, 160 kênh và 16 vệt đo, giao tiếp GPIB, LAN, USB và VBA tích hợp. Danh mục máy phân tích mạng Keysight đầy đủ có tại trang thiết bị đo Keysight.
E5071C giá và cấu hình khi đặt hàng
Về E5071C giá, Techmaster báo giá theo cấu hình thực tế, vì mỗi lựa chọn đều đổi tổng chi phí: mã option tần số và số cổng, có hay không bias tee, các option 008, 010, TDR, 790, 1E5, 017, cùng bộ kit hiệu chuẩn hoặc ECal. Vui lòng liên hệ báo giá.
Techmaster Electronics là đại lý ủy quyền Keysight tại Việt Nam, có phòng hiệu chuẩn ISO/IEC 17025 để hiệu chuẩn định kỳ khi máy đã vào sử dụng. Cần tư vấn chọn option hoặc báo giá máy phân tích mạng Keysight E5071C, đội kỹ sư của Techmaster sẵn sàng hỗ trợ.
