Keysight U2000A là cảm biến công suất trung bình dạng USB trong dòng U2000 Series, đo từ 10 MHz đến 18 GHz với dải công suất −60 đến +20 dBm qua đầu nối Type-N. Cắm thẳng vào máy tính, không cần máy đo công suất riêng, nên cùng một con cảm biến có thể đi từ bàn thiết kế điện tử, lên trạm ATE trong nhà máy, sang phòng thí nghiệm R&D và vào giờ thực hành của sinh viên. Số liệu trong bài lấy từ fact sheet 5989-8929EN và trang sản phẩm của Keysight.
Keysight U2000A là gì và vì sao dùng được ở nhiều ngành?
Cách đo công suất RF truyền thống cần hai món: một đầu cảm biến và một máy đo công suất để đọc kết quả. Dòng U2000 gộp phần xử lý vào ngay thân cảm biến. Theo fact sheet của Keysight, người dùng đo công suất mà không cần máy đo công suất, bộ nguồn ngoài hay mô-đun kích hoạt riêng. Máy tính, máy phân tích phổ hoặc máy phân tích mạng Keysight được hỗ trợ trở thành màn hình hiển thị.
Bốn đặc điểm làm U2000A dễ chuyển giữa các môi trường làm việc:
- Kết nối USB 2.0 cắm là chạy: không cần cấu hình phức tạp. Qua hub USB-LAN, cảm biến có thể đặt xa máy tính điều khiển.
- Zero nội: cảm biến tự zero khi vẫn nối với thiết bị cần đo.
- Kích hoạt nội và ngoài: có thể kích hoạt theo đường bao của tín hiệu burst, kèm trace display để đặt cổng đo bằng mắt.
- Tốc độ: Keysight công bố tới 250 lần đọc mỗi giây.
Một lưu ý quan trọng khi đọc thông tin rao bán: con số “50 MHz – 24 GHz” thuộc về U2002A, không phải U2000A. Bảng đặt hàng trong fact sheet của Keysight ghi rõ U2000A là cảm biến 10 MHz – 18 GHz.
U2000A thông số: đặt cạnh các model cùng dòng
Dòng U2000 có nhiều model trông giống nhau nhưng khác dải tần, dải công suất và đầu nối. Theo bảng đặt hàng trong fact sheet của Keysight:
| Model | Dải tần | Dải công suất | Đầu nối |
|---|---|---|---|
| U2000A | 10 MHz – 18 GHz | −60 đến +20 dBm | Type-N đực, 50 Ω |
| U2000H | 10 MHz – 18 GHz | −50 đến +30 dBm | Type-N đực, 50 Ω |
| U2000B | 10 MHz – 18 GHz | −30 đến +44 dBm | Type-N đực, 50 Ω |
| U2001A | 10 MHz – 6 GHz | −60 đến +20 dBm | Type-N đực, 50 Ω |
| U2002A | 50 MHz – 24 GHz | −60 đến +20 dBm | 3,5 mm đực, 50 Ω |
| U2004A | 9 kHz – 6 GHz | −60 đến +20 dBm | Type-N đực, 50 Ω |
U2000A có dải động 80 dB, từ −60 đến +20 dBm, là phiên bản nhạy nhất trong ba model 18 GHz. Nếu tín hiệu cần đo vượt +20 dBm, chẳng hạn ngõ ra bộ khuếch đại công suất, nên chọn U2000H hoặc U2000B, hoặc đặt suy hao trước cảm biến. Nếu cần đo dưới 10 MHz, U2004A xuống tới 9 kHz nhưng chỉ lên tới 6 GHz và không có internal triggering cùng trace display.
Ngành điện tử: kiểm tra mô-đun RF trên bàn thiết kế
Kỹ sư thiết kế mạch RF cho thiết bị IoT, Wi-Fi hay mô-đun vô tuyến cần kiểm tra công suất phát của từng bo mạch mẫu. Dải 10 MHz – 18 GHz phủ các băng ISM, Wi-Fi 2,4/5 GHz và phần lớn băng vi ba thông dụng. Mức −60 dBm ở đầu thấp đủ để đọc tín hiệu rò hoặc tín hiệu sau bộ suy hao lớn.
Trên bàn thiết kế, U2000A thường được dùng với BenchVue: Keysight cho phép điều khiển cảm biến miễn phí bằng ứng dụng BenchVue Basic Power Meter/Sensor Control and Analysis (BV0007B). Khi đo tín hiệu dạng burst, chức năng kích hoạt nội theo đường bao giúp đọc đúng phần có tín hiệu thay vì trung bình cả khoảng trống.
Để kết quả đáng tin, cần tính đến sai số do lệch trở kháng giữa cảm biến và thiết bị. Bài bất định đo công suất RF: mismatch và hệ số hiệu chuẩn giải thích cách cộng các thành phần sai số này.
Ngành sản xuất: cảm biến công suất USB cho trạm ATE
Trong nhà máy, mỗi trạm kiểm tra cuối dây chuyền cần đo công suất ngõ ra của sản phẩm trong vài giây. Một máy đo công suất để bàn cho mỗi trạm tốn chỗ và chi phí. Cảm biến công suất USB Keysight U2000A nối thẳng vào máy tính điều khiển trạm, nên đây là cách gọn để thêm phép đo công suất vào hệ thống tự động.
Những điểm có ích cho dây chuyền:
- Zero nội khi vẫn nối DUT: không cần thao tác tháo lắp, giảm thời gian và giảm mòn đầu nối.
- Kích hoạt ngoài: cáp kích hoạt BNC đực – SMB cái 1,5 m đi kèm, giúp đồng bộ phép đo với thiết bị phát hoặc tín hiệu từ PLC.
- Cáp USB có khóa: Keysight bán thêm cáp U2031A/B/C dài 1,5 m, 3 m và 5 m có cơ chế khóa, tránh tuột cáp khi trạm rung.
Với nhiều trạm cùng lúc, phần mềm N1918A Power Analysis Manager cho phép xem trên 20 kênh trên một màn hình, đặt giới hạn và cảnh báo, ghi dữ liệu để truy vết lỗi.
R&D: thêm phép đo công suất vào máy phân tích sẵn có
Phòng R&D thường đã có máy phân tích phổ hoặc máy phân tích mạng. Fact sheet của Keysight cho biết cảm biến dòng U2000 có thể thêm phép đo công suất cho một số máy phân tích phổ và mạng Keysight được hỗ trợ. Kết hợp hai thiết bị giúp kỹ sư đối chiếu số đo khi đánh giá bộ khuếch đại hay bộ lọc.
Trong đo burst, trace display hiển thị đường bao tín hiệu để đặt vị trí cổng và mức kích hoạt. Khi so sánh với các họ cảm biến khác của Keysight, như cảm biến đỉnh hay cảm biến dải động rộng, bài chọn đúng đầu đo công suất RF giúp xác định khi nào cảm biến công suất trung bình là đủ.
Giáo dục: máy đo công suất RF Keysight cho phòng thực hành
Với trường đại học và cao đẳng kỹ thuật, ngân sách thiết bị thường hạn chế. Một bộ máy đo công suất RF Keysight dạng USB như U2000A cho phép sinh viên làm bài thực hành đo công suất chỉ với máy tính sẵn có của phòng lab. Thân cảm biến nhỏ, nhẹ, dễ chuyền giữa các nhóm.
Gợi ý một số bài thực hành dùng U2000A:
- Đo công suất ngõ ra máy phát tín hiệu ở nhiều mức, so sánh với giá trị cài đặt.
- Đo suy hao của cáp và bộ suy hao bằng cách đo trước và sau linh kiện.
- Quan sát đường bao tín hiệu burst bằng trace display, rồi đặt cổng đo để hiểu khái niệm công suất trung bình trong cổng.
Để bảo vệ cảm biến khi học viên thao tác, Keysight có các tùy chọn đựng U2000A-201 (vali), U2000A-202 (túi mềm), U2000A-203 (bao đeo) và U2000A-204 (túi nhỏ). Giảng viên cần nhắc sinh viên không đưa tín hiệu vượt dải đo +20 dBm vào U2000A; với tín hiệu lớn hơn, phải dùng bộ suy hao.
Hiệu chuẩn và U2000A giá: những điều cần biết trước khi mua
Mỗi cảm biến xuất xưởng kèm giấy chứng nhận hiệu chuẩn. Keysight cung cấp thêm tùy chọn hiệu chuẩn ISO 17025 và ANSI Z540 kèm dữ liệu đo. Techmaster Electronics là đại lý ủy quyền Keysight tại Việt Nam và có phòng hiệu chuẩn đạt ISO/IEC 17025, có thể hỗ trợ hiệu chuẩn sau bán hàng.
Về U2000A giá: giá phụ thuộc vào tùy chọn hiệu chuẩn, phụ kiện cáp, hộp đựng và giấy phép phần mềm N1918A (bản PC N1918A-100 hoặc khóa USB N1918A-200). Vui lòng liên hệ báo giá Keysight U2000A để nhận cấu hình phù hợp. Tại thời điểm viết bài, trang sản phẩm Keysight vẫn mở bán U2000A và không ghi model này đã ngừng sản xuất.
Danh mục đầy đủ các thiết bị đo Keysight mà Techmaster phân phối có tại trang thiết bị đo Keysight.
