Keysight N9320B là máy phân tích phổ RF cơ bản dải 9 kHz – 3 GHz, quen thuộc trong phòng thí nghiệm trường đại học, dây chuyền sản xuất giá thấp và xưởng bảo trì vô tuyến. Keysight đã ngừng sản xuất model này và chỉ định máy phân tích phổ cơ bản N9321C làm sản phẩm thay thế, nhưng rất nhiều máy N9320B vẫn đang chạy hằng ngày. Bài này đi thẳng vào thao tác: đo hài, công suất kênh, ACP, OBW, TOI, điều chế AM/FM và checklist trước khi đo. Mọi con số lấy từ trang sản phẩm, fact sheet 5989-9843EN và User’s Guide N9320-90007 của Keysight.
Keysight N9320B làm được gì trên bàn đo?
Theo Keysight, N9320B nhắm tới ba nhóm người dùng: R&D, sản xuất chi phí thấp và đào tạo RF. Máy có bộ đo công suất một phím gồm công suất kênh, ACP (công suất kênh lân cận), OBW (băng thông chiếm dụng) và TOI, cộng thêm phép đo mặt nạ phát xạ (Spectrum Emission Mask) có chỉ thị Pass/Fail. Các tính năng mở rộng đi theo tùy chọn: tiền khuếch đại PA3, bộ phát bám TG3, phân tích AM/FM (AMA), phân tích ASK/FSK (DMA) và bộ lọc EMI (EMF).
Giới hạn phần cứng theo fact sheet Keysight, đúng cho chính model N9320B:
N9320B thông số dùng khi lập quy trình đo
| Thông số | Giá trị Keysight công bố | Ý nghĩa khi đo |
|---|---|---|
| Dải tần | 9 kHz – 3 GHz | Hài bậc cao nhất đo được phải nằm dưới 3 GHz |
| RBW | 10 Hz – 1 MHz | Tách được các vạch phổ sát nhau; RBW tối đa 1 MHz |
| DANL | −148 dBm khi bật tiền khuếch đại | Dò tín hiệu yếu, phát xạ giả mức thấp (cần PA3) |
| Độ chính xác biên độ tổng | ±0,5 dB điển hình | Đủ cho kiểm tra công suất phát trong sản xuất |
| Đáp ứng tần số | ±0,8 dB | Ảnh hưởng phép đo suy hao xen của bộ lọc |
| TOI / nén 1 dB | +13 dBm / +0 dBm | Giới hạn khi đo méo của bộ khuếch đại |
| Thời gian quét nhỏ nhất (span khác 0) | 10 ms | Thông lượng kiểm tra trên dây chuyền |
Thân máy có màn hình màu 6,5 inch, kích thước 132,5 × 320 × 400 mm, cổng RF IN loại N cái, cổng CAL Out BNC và nguồn cấp cho đầu dò AC trở kháng cao. LAN và USB có sẵn; GPIB là tùy chọn G01.
Quy trình 1: đo hài và tự kiểm tra méo do chính máy
Đo hài là bài thực hành đầu tiên ở hầu hết phòng lab RF. Cái bẫy là chính tầng trộn đầu vào của máy phân tích cũng sinh hài khi tín hiệu vào quá lớn. User’s Guide của Keysight hướng dẫn cách phân biệt như sau:
- Nối máy phát tín hiệu vào RF IN, đặt 200 MHz, 0 dBm.
- Preset máy, đặt tần số trung tâm 400 MHz, span 500 MHz để thấy sóng mang và các hài cách nhau 200 MHz.
- Dùng Next Peak để chọn hài, Mkr → CF, rồi thu span về 50 MHz và căn lại.
- Đặt suy hao đầu vào 0 dB, lưu vết vào Trace 2 và đặt delta marker lên hài.
- Tăng suy hao lên 10 dB và đọc giá trị delta.
Nếu biên độ hài thay đổi đáng kể khi đổi suy hao, máy phân tích đang tự sinh một phần méo. Khi đó tăng suy hao hoặc giảm mức vào cho tới khi giá trị hài ổn định. Đây là lý do thông số TOI +13 dBm và nén 1 dB +0 dBm cần được đọc trước khi đo bộ khuếch đại công suất.
Quy trình 2: công suất kênh, ACP và OBW
Phép đo công suất kênh trên N9320B dùng phương pháp tích phân băng thông (IBW) trên phổ quét, nên RBW phải đặt đúng tương quan với span. Cách làm theo User’s Guide:
- Nhấn Meas › Channel Power.
- Vào Standard Customize và chọn chuẩn: WCDMA, CDMA, LTE hoặc GSM. Băng thông tích phân và span được đặt tự động theo chuẩn.
- Đổi Center Freq để đo các kênh khác trong cùng chuẩn. Với GSM, mặc định là span 10 MHz, RBW 300 kHz và tự dò đỉnh liên tục.
Từ cùng menu Meas, ACP đo công suất kênh lân cận so với kênh chính, còn OBW mặc định tìm băng thông chứa 99% công suất. Muốn hiểu sâu hơn về mức trộn tối ưu khi đo rò kênh, xem bài đo ACLR và bẫy mức trộn.
Quy trình 3: TOI, mặt nạ phát xạ và chuẩn Pass/Fail
Phép đo TOI dựng sẵn giúp kiểm tra méo xuyên điều chế bậc ba của bộ khuếch đại bằng hai tông. Mặt nạ phát xạ so phổ ngoài kênh với một mặt nạ và trả kết quả Pass/Fail, tiện cho dây chuyền sản xuất. Ngoài ra, giới hạn do người dùng định nghĩa (limit line) cho phép tạo chỉ thị Pass/Fail cho bất kỳ dạng phổ nào.
Với bài đo phát xạ, bộ lọc EMI tùy chọn EMF cung cấp các băng thông −6 dB 200 Hz, 9 kHz, 120 kHz và 1 MHz, phù hợp cho bước rà sơ bộ trước khi mang mẫu đi phòng thử EMC.
Quy trình 4: nghe và đo điều chế AM/FM
Fact sheet liệt kê tính năng AM/FM tune and listen, cho phép nghe trực tiếp tín hiệu điều chế, rất tiện khi dạy học hoặc dò nguồn can nhiễu. Khi cần số liệu, tùy chọn AMA cung cấp phân tích điều chế AM/FM; tùy chọn DMA phân tích ASK/FSK cho thiết bị IoT và điều khiển từ xa. Lý thuyết độ sâu điều chế và độ di tần được trình bày trong bài phân tích điều chế AM và FM.
Quy trình 5: đáp ứng bộ lọc với bộ phát bám, đo công suất với cảm biến
Với tùy chọn TG3, máy có thêm cổng ra phát bám 3 GHz loại N. Nối cổng này qua bộ lọc hoặc bộ chia về RF IN, chuẩn hóa đường truyền trước, rồi đọc suy hao xen và băng thông. Nhớ rằng đáp ứng tần số ±0,8 dB của máy là phần sai số cần cộng vào kết quả.
Khi cần độ chính xác công suất cao hơn ±0,5 dB, N9320B hỗ trợ cảm biến công suất USB dòng U2000 của Keysight để làm việc như một máy đo công suất.
Checklist trước mỗi phiên đo
- Kiểm tra mức vào tối đa của DUT so với nén 1 dB +0 dBm của máy; thêm suy hao ngoài nếu cần.
- Xác nhận hài cao nhất cần đo nằm dưới 3 GHz.
- Bật tiền khuếch đại PA3 chỉ khi đo tín hiệu yếu; tắt khi đo tín hiệu mạnh.
- Chọn RBW theo span trước khi đo công suất kênh.
- Kiểm tra hạn hiệu chuẩn; máy dùng cho kiểm tra sản xuất cần chứng chỉ còn hiệu lực.
- Lưu cấu hình (state) vào bộ nhớ trong hoặc USB để ca sau lặp lại đúng điều kiện.
Cho tự động hóa, N9320B dùng bộ lệnh SCPI theo IEEE 488.2 và tương thích ngôn ngữ điều khiển với ESA-L và N9320A, nên chương trình cũ có thể chạy lại với ít chỉnh sửa.
Máy phân tích phổ Keysight thay thế N9320B
Trang sản phẩm Keysight ghi trạng thái N9320B là ngừng sản xuất, vẫn được hỗ trợ, và chỉ định N9321C làm sản phẩm thay thế, với dải 9 kHz – 4 GHz. Nếu bạn đang mua mới hoặc mở rộng phòng lab, nên xem bài ứng dụng Keysight N9321C. Nếu đang vận hành N9320B, Techmaster vẫn hỗ trợ hiệu chuẩn, sửa chữa và phụ kiện; xem hồ sơ máy phân tích phổ Keysight N9320B để đối chiếu cấu hình.
N9320B giá và hỗ trợ tại Techmaster
Giá phụ thuộc cấu hình tùy chọn và tình trạng máy, cả với N9321C thay thế, nên Techmaster không niêm yết giá cố định: 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 máy phân tích phổ đang dùng. Xem thêm dòng sản phẩm tại trang Keysight của Techmaster hoặc gửi yêu cầu cho trang Keysight N9320B.
