Keysight N5241B là máy phân tích mạng PNA-X dải 10 MHz đến 13,5 GHz, bản 2 hoặc 4 cổng. Điểm khiến kỹ sư khuếch đại quan tâm không nằm ở trần tần số mà ở chỗ một máy, một lần đấu nối, có thể đo tham số S, nén độ lợi, méo xuyên điều chế và hệ số tạp âm. Điều kiện là cấu hình test set phải đúng từ đầu. Bài này đi qua ba quy trình đo thiết bị tích cực, kèm mã tùy chọn cho từng quy trình. Mọi con số lấy từ data sheet PNA-X của Keysight.
Keysight N5241B: chọn test set trước khi chọn bài đo
Hai cổng là nhóm 2xx, bốn cổng là nhóm 4xx. Ba thứ quyết định bài đo gồm nguồn thứ hai bên trong, bộ kết hợp bên trong và điều kiện lắp Option 029.
- Option 222, 224, 422, 423: có nguồn thứ hai, bộ kết hợp, công tắc cơ và suy hao nguồn lẫn thu. Option 224 và 423 thêm bias tee. Đây là nhóm phù hợp cho IMD hai tone trong một lần đấu nối.
- Option 401, 417, 419: bốn cổng, có nguồn thứ hai nhưng không có bộ kết hợp, nên hai tone phải được cộng bằng bộ kết hợp bên ngoài. Data sheet khuyến nghị thêm Option 080 cho nhóm này.
- Option 201, 217, 219: hai cổng, không có nguồn thứ hai. Option 219 có bias tee và đủ điều kiện lắp Option 029.
- Option 029: phần cứng đo tạp âm, chỉ đi với 219, 222, 224, 419, 422 hoặc 423. Cấu hình 201 hoặc 401 không đủ điều kiện.
Một lưu ý về tần số thấp. Bìa data sheet ghi N5241B từ 900 Hz, nhưng bảng tần số ghi 10 MHz đến 13,5 GHz, và hàng 900 Hz tường minh chỉ dành cho N5242B với Option 425. Nếu bài toán cần dưới 10 MHz, hãy yêu cầu xác nhận theo đúng mã cấu hình 205 hoặc 425. Ngoài ra, Option 029 không hoạt động khi bật chế độ mở rộng tần thấp.
N5241B thông số cần đọc cho bài đo thiết bị tích cực
Các giá trị dưới đây dành cho cấu hình 22x, 422 hoặc 423, ở băng 10 GHz đến 13,5 GHz trừ khi ghi khác.
| Thông số | Giá trị | Loại |
|---|---|---|
| Dải động hệ thống, cổng 1 và 3 / cổng 2 và 4 | 134 dB / 132 dB | Đặc tả |
| Công suất mức cực đại, cổng 1 và 3 / cổng 2 và 4 | +12 dBm / +10 dBm | Đặc tả |
| Chế độ kết hợp tại cổng 1: nguồn 1 / nguồn 2 | +11 dBm / −2 dBm | Điển hình |
| Nén 0,1 dB tại cổng đo, 8,5 đến 13,5 GHz | +13 dBm | Điển hình |
| Nén tại +8 dBm, 500 MHz đến 13,5 GHz | <0,17 dB | Đặc tả |
| Hệ số tạp âm máy thu Option 029, cổng 2, 2 đến 13,5 GHz | 14,5 dB | Đặc tả |
Khi lắp thêm Option 029, dải động ở băng này đổi thành 132 dB tại cổng 1 và 131 dB tại cổng 2. Hàng chế độ kết hợp đáng để ý nhất: nguồn 2 yếu hơn nguồn 1 khoảng 13 dB, và con số này sẽ giới hạn bài đo IMD.
Quy trình 1: đo nén độ lợi với S93086B
Ứng dụng S93086B đo công suất vào, công suất ra, độ lợi và pha tại điểm nén, theo tần số và theo mức công suất.
- Bước 1, chặn công suất: tính công suất ra lớn nhất của DUT và so với mức nén +13 dBm của máy thu. Dùng suy hao thu nội hoặc suy hao ngoài nếu vượt.
- Bước 2, chọn kiểu nén: nén so với độ lợi tuyến tính, so với độ lợi cực đại, hoặc kiểu X/Y.
- Bước 3, chọn kiểu quét 2D: quét tần số tại từng mức công suất, hoặc quét công suất tại từng tần số. SMART Sweep giúp giảm thời gian đo.
- Bước 4, hiệu chuẩn có hướng dẫn: quy trình này hiệu chỉnh mức công suất tuyệt đối, đáp ứng tần số và sai số phối hợp trở kháng.
- Bước 5, đọc kết quả: vẽ P1dB theo tần số và đối chiếu với điều kiện phân cực. Với cấu hình 224 hoặc 423, nguồn DC đi qua bias tee nội.
Data sheet đưa số tham chiếu cho cả nhóm: nén 1 dB từ độ lợi tuyến tính, 4 đến 6 GHz, IFBW 1 kHz, 201 điểm, SMART Sweep mất khoảng 430 ms. Nếu khuếch đại chưa ổn định, hãy kiểm tra trước theo hệ số K và tiêu chí µ, vì DUT dao động sẽ làm sai toàn bộ kết quả.
Quy trình 2: IMD quét với hai nguồn nội và bộ kết hợp
S93087B dùng hai nguồn nội và điều khiển máy thu ở tone chính lẫn tone IM trong cùng một kênh đo. Ứng dụng đo sản phẩm bậc 2, 3, 5, 7, 9 và có thể hiển thị điểm chặn. Với chế độ IM Spectrum, bạn có màn hình kiểu máy phân tích phổ để kiểm tra lại kết quả.
- Bước 1: xác nhận cấu hình 22x hoặc 42x để hai tone được cộng bên trong máy.
- Bước 2: đặt mức tone theo nguồn yếu hơn. Ở 10 đến 13,5 GHz, nguồn 2 đạt điển hình −2 dBm tại cổng 1, nên hai tone bằng nhau không nên đặt cao hơn mức này khi dùng bộ kết hợp nội.
- Bước 3: kiểm tra phía ra. Ví dụ giả định DUT độ lợi 20 dB, mỗi tone vào −10 dBm: mỗi tone ra +10 dBm, tổng hai tone +13 dBm, đúng bằng mức nén 0,1 dB điển hình của máy thu. Khi đó phải thêm suy hao thu hoặc hạ mức tone.
- Bước 4: chạy quy trình hiệu chuẩn nội của ứng dụng rồi quét IM3, đọc TOI tại đầu vào hoặc đầu ra.
Về tốc độ, data sheet ghi khoảng 891 ms cho 201 điểm IM3 quét 4 đến 6 GHz, IFBW tone chính 10 kHz và tone IM 1 kHz.
Quy trình 3: hệ số tạp âm với Option 029 và S93029B
Option 029 thêm phần cứng đo tạp âm vào cổng 2. Tham khảo thêm cách đo noise figure trong chuỗi thu RF nếu bạn cần phần nền tảng.
- Bước 1, chọn nấc khuếch đại máy thu: cộng NF và độ lợi của DUT. Từ 3 đến 13,5 GHz, tổng tối đa là 46 dB ở High Gain, 57 dB ở Medium, 68 dB ở Low. Riêng 500 MHz đến 3 GHz chỉ còn 32, 44 và 55 dB, nên LNA có NF 2 dB và độ lợi 30 dB đã chạm trần High Gain.
- Bước 2, chọn băng đo tạp âm: từ 150 MHz có 800 kHz, 2, 4, 8 và 24 MHz. Băng 8 và 24 MHz chỉ dùng được khi hiệu chuẩn bằng nguồn tạp âm.
- Bước 3, chọn kiểu hiệu chuẩn: scalar nhanh hơn, vector dùng nhiều trạng thái trở kháng. Ở 201 điểm, 4 đến 6 GHz, data sheet ghi khoảng 4,5 giây cho scalar và 20,7 giây cho vector với 5 trạng thái.
Giới hạn trên áp dụng cho DUT có băng thông dưới 400 MHz.
Máy phân tích mạng Keysight N5241B: chuẩn bị gì khi cần báo giá?
Với câu hỏi N5241B giá, không có một con số chung, vì giá phụ thuộc số cổng, test set, Option 029 và các ứng dụng S930xx. Techmaster không niêm yết giá trong bài này, vui lòng liên hệ báo giá. Để cấu hình nhanh, hãy gửi dải tần DUT, mức công suất vào và ra, nhu cầu phân cực qua bias tee, và danh sách bài đo. Nếu còn phân vân giữa các dòng, bài chọn máy phân tích mạng PNA theo số nguồn nội bộ sẽ giúp so sánh PNA-L, PNA và PNA-X.
Trang sản phẩm Keysight hiện vẫn liệt kê N5241B, chưa có thông báo ngừng sản xuất. Techmaster là đại lý ủy quyền Keysight tại Việt Nam, có phòng hiệu chuẩn ISO/IEC 17025. Bạn có thể xem máy phân tích mạng Keysight N5241B trên trang sản phẩm, trao đổi về cấu hình N5241B phù hợp, hoặc xem thêm danh mục sản phẩm Keysight.
