Keysight E5072A là máy phân tích mạng ENA 2 cổng, 30 kHz – 4,5 GHz hoặc 8,5 GHz, khác các ENA cùng thời ở một điểm: test set cấu hình được là trang bị chuẩn. Keysight đã ngừng sản xuất E5072A và ghi E5081A ENA-X là sản phẩm thay thế, nhưng số máy đang chạy trong các phòng lab RF tại Việt Nam vẫn nhiều. Bài này đi qua quy trình đo bộ khuếch đại công suất cao trên E5072A theo application note 5990-9974 và data sheet 5990-8002EN của Keysight, rồi chỉ ra lộ trình chuyển sang máy hiện hành.
Keysight E5072A khác gì một ENA 2 cổng thông thường?
Theo technical overview 5990-8004EN, sau nguồn là bộ suy hao bán dẫn 65 dB, rồi mỗi đường cổng có thêm bộ suy hao cơ khí 60 dB bước 10 dB, bias tee và bộ ghép định hướng. Các điểm nối giữa những khối đó được đưa ra mặt trước dưới dạng jumper: SOURCE OUT, CPLR THRU, CPLR ARM, RCVR A IN (hoặc B IN) và RCVR R1 IN (hoặc R2 IN); rút jumper, chèn linh kiện ngoài, cắm lại là xong.
| Thông số | Giá trị Keysight công bố |
|---|---|
| Dải tần | 30 kHz – 4,5 GHz (Option 245) hoặc 8,5 GHz (Option 285), đặt được xuống 9 kHz |
| Số cổng | 2 cổng, đầu Type-N cái |
| Công suất ra tối đa | +16 dBm bảo đảm (300 kHz – 3 GHz); +20 dBm SPD (300 kHz – 1 GHz) |
| Dải công suất | −85 đến +16 dBm bảo đảm; đặt được từ −109 đến +20 dBm |
| Dải động hệ thống | > 123 dB (10 MHz – 6 GHz, IFBW 10 Hz) |
| Dải động mở rộng | 151 dB SPD (10 MHz – 3 GHz, IFBW 10 Hz) tại đầu vào receiver trực tiếp |
| IFBW / tốc độ | 10 Hz – 500 kHz; 23 ms cho 1601 điểm, full 2-port cal, 1 – 1,2 GHz |
Dải động mở rộng 151 dB chỉ đạt khi tín hiệu đi thẳng vào máy thu, bỏ qua tổn hao nhánh ghép: độ nhạy chiều thuận tăng hơn 20 dB, còn chiều ngược với full 2-port cal giảm khoảng 25 dB, còn chừng 100 dB. Thông số đầy đủ có trên trang máy phân tích mạng ENA Keysight E5072A của Techmaster.
E5072A thông số quyết định phép đo công suất cao: mức chịu đựng từng đầu nối
Khi DUT là bộ khuếch đại +30 dBm, câu hỏi đầu tiên là tín hiệu ấy được phép chạm vào đầu nào. Phụ lục A của AN 5990-9974 liệt kê mức gây hỏng và mức nén 0,1 dB cho từng đầu nối:
- Cổng đo 1 và 2: hỏng ở +26 dBm hoặc ±35 V DC; nén 0,1 dB tại +16 dBm (300 kHz – 2 GHz), +14 dBm (2 – 6 GHz), +10 dBm (6 – 8,5 GHz).
- RCVR A/B IN, RCVR R1/R2 IN: hỏng ở +15 dBm hoặc ±16 V DC; nén 0,1 dB tại −10 dBm (300 kHz – 8,5 GHz).
- CPLR THRU: +26 dBm, ±35 V DC. SOURCE OUT: +26 dBm, 0 V DC. CPLR ARM và REF SOURCE OUT: +15 dBm, 0 V DC.
Keysight khuyến nghị giữ mức vào thấp hơn mức hỏng ít nhất 3 dB, lý tưởng 6 dB; chức năng power trip tự ngắt nguồn khi máy thu quá mức chỉ là lưới an toàn cuối. Vì máy thu nén 0,1 dB từ −10 dBm, tín hiệu vào RCVR B IN nên nằm quanh −20 đến −10 dBm.
Bước 1: chọn cấu hình, suy hao lớn ở cổng 2 hay truy cập receiver trực tiếp
Cấu hình quen thuộc là gắn suy hao 30 dB vào cổng 2 để nuốt +30 dBm từ DUT. Chiều ngược khi đó kém: tín hiệu nguồn từ cổng 2 qua 30 dB tới DUT, phản xạ về lại qua 30 dB nữa mới tới máy thu B. Trong ví dụ của Keysight, máy thu B khi đo S22 chỉ nhận −86 dBm, và full 2-port cal kéo sai số đó sang cả S21.
Cấu hình thứ hai dùng truy cập receiver trực tiếp: đầu ra DUT đi qua bộ ghép ngoài, nhánh ghép có suy hao vừa đủ rồi vào RCVR B IN, đường chính qua bộ cách ly về cổng 2. S21 = B/R1 đo qua bộ ghép; S12 = A/R2 và S22 = B/R2 đi qua bộ cách ly tổn hao thấp thay vì 30 dB suy hao. Cùng DUT +30 dBm, máy thu B lúc này nhận khoảng −50 dBm. Khi cần đẩy vào DUT hơn +20 dBm, chèn bộ khuếch đại đẩy giữa SOURCE OUT và CPLR THRU, rồi lấy tham chiếu sau bộ đẩy qua bộ ghép ngoài đưa vào RCVR R1 IN để độ trôi nhiệt của bộ đẩy bị khử trong phép chia B/R1.
Bước 2: hiệu chuẩn công suất, hiệu chuẩn máy thu rồi mới hiệu chuẩn S
AN 5990-9974 xếp thứ tự ba lớp hiệu chuẩn:
- Power calibration: cắm cảm biến công suất USB dòng U2000 vào máy, đặt mức đích tại mặt phẳng DUT (ví dụ −10 dBm), dung sai 0,05 dB, tối đa 10 vòng lặp, rồi Take Cal Sweep.
- Receiver calibration: nối thru giữa hai cổng, chọn Select Receiver R1 & B, Source Port 1, Power Offset 0 dB rồi Calibrate. Từ đây trace R1(1) đọc công suất vào DUT, trace B(1) đọc công suất ra theo dBm.
- Hiệu chuẩn S: response thru nếu chỉ cần độ lợi; enhanced response hoặc full 2-port với open/short/load khi cần S11, S22 và hệ số K.
Bước 3: receiver leveling, đo nén 1 dB và hệ số K
Receiver leveling: trước mỗi lần quét, máy đo công suất tại máy thu đã chọn ở từng điểm và chỉnh nguồn tới khi đạt mức đích trong dung sai, ví dụ 0,1 dB với tối đa 10 vòng. Chọn máy thu B để giữ công suất ra DUT phẳng, chọn R1 để giữ công suất vào.
Đo điểm nén 1 dB: chuyển sang Power Sweep, đặt tần số CW (ví dụ 1 GHz), quét từ −15 đến +5 dBm với bốn trace S21 biên độ, S21 pha, R1(1) và B(1). Đặt marker tham chiếu ở vùng tuyến tính rồi Marker Search Target 1 dB; trace pha cho AM-PM.
Với bộ khuếch đại độ lợi cao, tắt Port Pwr Couple, đặt cổng 1 rất thấp (ví dụ −60 dBm) và cổng 2 ở 0 dBm; hai bộ suy hao nguồn độc lập bỏ được suy hao ngoài ở cổng 2, nên S12, S22 và hệ số K tính bằng equation editor kfac(S11,S12,S21,S22) tin cậy hơn. Bài hệ số ổn định K và tiêu chí µ giải thích vì sao bốn tham số S phải cùng chính xác. Đo hài cần Option 008 (frequency offset mode).
Máy phân tích mạng Keysight nào thay E5072A đã ngừng sản xuất?
Trang sản phẩm Keysight ghi E5072A ở trạng thái “Discontinued / Currently Supported” và nêu E5081A ENA-X là sản phẩm thay thế. E5081A phủ 9 kHz – 44 GHz, có 2 hoặc 4 cổng, 2 nguồn và 2 máy thu tạp âm thấp tích hợp, đo thêm EVM và hệ số tạp âm. Bài toán khuếch đại công suất trên Keysight E5081A vì thế rộng hơn độ lợi và nén; bài đo EVM bộ khuếch đại công suất trên ENA-X mô tả quy trình đó. Nếu chỉ cần tham số S với ngân sách gọn hơn, bài so sánh E5080B ENA theo dải tần và số cổng là điểm bắt đầu.
E5072A giá, hiệu chuẩn và hỗ trợ thiết bị đang dùng
E5072A giá không còn là câu hỏi mua mới vì Keysight đã dừng sản xuất; nhu cầu thực tế là hiệu chuẩn định kỳ, sửa chữa, phụ kiện và lộ trình chuyển sang E5081A. Techmaster là đại lý ủy quyền Keysight tại Việt Nam, có phòng hiệu chuẩn ISO/IEC 17025; vui lòng liên hệ báo giá qua trang Keysight E5072A hoặc xem các dòng ENA, ENA-X và PNA hiện hành tại trang Keysight của Techmaster.
Câu hỏi thường gặp
Keysight E5072A có 4 cổng không?
Không. Theo Keysight, E5072A chỉ có cấu hình 2 cổng với test set cấu hình được (Option 245 tới 4,5 GHz, Option 285 tới 8,5 GHz).
Mức công suất nào được phép đưa vào đầu RCVR IN của E5072A?
Mức gây hỏng là +15 dBm hoặc ±16 V DC, mức nén 0,1 dB là −10 dBm (300 kHz – 8,5 GHz). Keysight khuyến nghị giữ thấp hơn mức hỏng ít nhất 3 dB, lý tưởng 6 dB, nên chèn suy hao hoặc bộ ghép ngoài cho tín hiệu công suất cao.
E5072A đã ngừng sản xuất thì thay bằng máy nào?
Trang sản phẩm Keysight ghi E5072A là Discontinued / Currently Supported và nêu E5081A ENA-X (9 kHz – 44 GHz, 2 hoặc 4 cổng) là sản phẩm thay thế.
