Keysight N5247B là máy phân tích mạng PNA-X có dải tần 10 MHz tới 67 GHz, cổng đo 1,85 mm, cấu hình 2 hoặc 4 cổng. Ở 67 GHz, cáp tổn hao nhiều hơn, công suất nguồn thấp hơn và dải động hẹp lại. Bài này tập trung vào bốn công việc đặc thù sóng milimet trên N5247B. Mọi con số lấy từ tài liệu thông số kỹ thuật 9018-04526 và trang sản phẩm của Keysight.
Keysight N5247B: vì sao 67 GHz đổi cách làm việc
Với một máy phân tích mạng Keysight dải 26,5 GHz, kỹ sư hiếm khi phải tính ngân sách công suất. Ở vùng 50–67 GHz, mỗi đoạn cáp, bộ chuyển đổi và đầu dò on-wafer đều lấy đi một phần dải động. Chọn N5247B vì thế là chọn phần cứng đủ dư để còn dải động sau khi trừ tổn hao đồ gá.
Theo trang sản phẩm của Keysight, PNA-X tích hợp hai nguồn tín hiệu nội, bộ cộng tín hiệu, máy thu tham số S và máy thu tạp âm, bộ điều chế và bộ phát xung, cùng các công tắc và điểm truy cập RF. Tất cả dùng chung một lần đấu nối DUT. Ở dải sóng milimet, bớt một lần tháo lắp đầu nối 1,85 mm là bớt một nguồn sai số lặp lại.
N5247B thông số then chốt ở dải sóng milimet
Tài liệu 9018-04526 tách rõ giá trị bảo đảm (specification) và giá trị điển hình (typical). Những số dưới đây là các số quyết định khi làm việc ở tần số cao:
- Dải tần: 10 MHz tới 67 GHz bảo đảm; 67–70 GHz chỉ có số điển hình. Với tùy chọn 425 (LFE), dải bảo đảm mở xuống 900 Hz.
- Dải động hệ thống (tùy chọn 201/401, cổng 1–2, IFBW 10 Hz): 117 dB bảo đảm, 126 dB điển hình ở đoạn 64–67 GHz; 122 dB điển hình ở 67–70 GHz.
- Công suất ra tối đa có điều chỉnh mức (tùy chọn 201/401): +10 dBm bảo đảm, +13 dBm điển hình ở đoạn 40–67 GHz.
- Nhiễu vết biên độ: 0,003 dB rms bảo đảm ở 43,5–67 GHz với IFBW 1 kHz.
- Độ phân giải tần số: 1 Hz.
- Mức gây hỏng cổng đo: lớn hơn +24 dBm và 40 V DC (tùy chọn 425: +20 dBm và 50 V).
Ứng dụng 1: tham số S linh kiện và đo on-wafer tới 67 GHz
Đây là công việc thường gặp của N5247B: đo bộ lọc, đường truyền, đầu nối, ăng-ten mảng và transistor trên tấm wafer cho băng 5G FR2, radar ô tô và vệ tinh. Bài toán chính là bảo vệ dải động sau đồ gá.
- Bắt đầu từ mức 117 dB bảo đảm ở 64–67 GHz, trừ tổn hao hai chiều của cáp và đầu dò để biết còn bao nhiêu cho phép đo cách ly hoặc suy hao chặn dải.
- Giữ IFBW thấp cho các phép đo cần sàn tạp âm sâu; các số dải động trong tài liệu được công bố ở IFBW 10 Hz.
- Với đo on-wafer, dùng hiệu chuẩn trên đế chuẩn và de-embedding đồ gá; quy trình chi tiết có trong bài de-embedding đồ gá on-wafer với chuẩn ISS và LRRM.
- Vùng 67–70 GHz chỉ có số điển hình, và Keysight lưu ý hiệu năng suy giảm ở một số tần số do mode của đầu nối 1,85 mm. Không nên ghi giới hạn đạt/không đạt dựa trên vùng này.
Ứng dụng 2: hệ số tạp âm sóng milimet, chọn 029 hay E29
PNA-X đo hệ số tạp âm bằng máy thu tạp âm tích hợp, thay vì phải chuyển DUT sang một máy riêng. Điểm cần đọc kỹ trên N5247B là hai tùy chọn tạp âm phủ dải khác nhau:
- Tùy chọn 029: bảng hệ số tạp âm máy thu dừng ở 50 GHz. Ở đoạn 45–50 GHz là 18 dB bảo đảm, 14 dB điển hình (cổng 2, băng 4 MHz, độ lợi cao).
- Tùy chọn E29: mở bảng lên 67 GHz. Đoạn 50–60 GHz là 18 dB bảo đảm, 16 dB điển hình; đoạn 60–67 GHz là 22 dB bảo đảm, 19 dB điển hình.
- Cả hai đều cần tùy chọn 224, 423 hoặc 425.
Nếu LNA cần đo nằm ở băng V hoặc cao hơn 50 GHz, chỉ E29 phủ được dải này. Máy thu tạp âm cho phép băng thông 800 kHz, 2, 4, 8 và 24 MHz ở dải 150 MHz–67 GHz; hai mức 8 và 24 MHz chỉ dùng được khi hiệu chuẩn bằng nguồn tạp âm. Phương pháp nguồn lạnh và cách hiệu chỉnh trở kháng nguồn được giải thích trong bài phương pháp nguồn lạnh đo hệ số tạp âm trên VNA.
Ứng dụng 3: ngân sách công suất cho bộ khuếch đại sóng milimet
Khi đo độ lợi và nén của bộ khuếch đại công suất ở 60 GHz, câu hỏi đầu tiên là nguồn có đẩy đủ công suất vào DUT hay không. Với tùy chọn 201/401, N5247B bảo đảm +10 dBm tại cổng đo ở 40–67 GHz. Từ đó trừ tổn hao cáp và đầu dò để biết mức thực tế tại mặt phẳng DUT.
- Lập bảng tổn hao đường vào theo tần số, sau hiệu chuẩn công suất nguồn.
- So mức cần để đẩy DUT vào điểm nén với công suất còn lại; nếu thiếu, cần bộ khuếch đại ngoài.
- Kiểm tra đầu ra DUT so với mức gây hỏng cổng đo (lớn hơn +24 dBm, tùy chọn 425 là +20 dBm); thêm bộ suy giảm khi cần.
Ứng dụng 4: một máy từ 900 Hz tới 67 GHz với tùy chọn 425
Mạng cấp phân cực hay đường truyền tốc độ cao thường cần dữ liệu từ tần rất thấp tới sóng milimet. Tùy chọn 425 thêm phần cứng mở rộng tần thấp (LFE), cho dải bảo đảm 900 Hz tới 67 GHz.
- Khi bật LFE, các phép đo từ 500 Hz tới 100 MHz dùng phần cứng LFE; muốn đo dưới 10 MHz bắt buộc bật LFE.
- Trên 100 MHz, máy luôn dùng phần cứng tiêu chuẩn, bất kể LFE bật hay tắt.
- Tùy chọn 425 là bộ test 4 cổng có thể cấu hình, gồm bộ suy giảm, nguồn thứ hai, bộ cộng, công tắc cơ khí, có hoặc không có máy thu tạp âm 50 GHz hoặc 67 GHz.
Một lần đấu nối thu được cả dữ liệu tần thấp lẫn sóng milimet. Nếu ứng dụng của bạn chủ yếu là bộ trộn, xung RF hay linh kiện vi sai dưới 26,5 GHz, bài ứng dụng Keysight N5242B sẽ sát nhu cầu hơn.
N5247B giá và cách lập cấu hình
N5247B giá phụ thuộc mạnh vào cấu hình: số cổng, tùy chọn test set (201, 219, 224, 401, 419, 423 hoặc 425), tùy chọn tạp âm 029 hoặc E29, phần mềm ứng dụng và bộ hiệu chuẩn 1,85 mm đi kèm. Vì vậy Techmaster không công bố một mức giá chung mà lập cấu hình theo bài đo cụ thể, rồi liên hệ báo giá.
Techmaster Electronics là đại lý ủy quyền Keysight tại Việt Nam, có phòng hiệu chuẩn đạt ISO/IEC 17025. Xem cấu hình chi tiết tại trang máy phân tích mạng PNA-X Keysight N5247B, hoặc gửi yêu cầu N5247B giá kèm mô tả DUT để được tư vấn. Các dòng máy khác có tại danh mục sản phẩm Keysight.
Câu hỏi thường gặp
Keysight N5247B đo được tới tần số nào?
Theo tài liệu Keysight 9018-04526, dải bảo đảm là 10 MHz tới 67 GHz; vùng 67–70 GHz chỉ có thông số điển hình. Với tùy chọn 425, dải bảo đảm mở xuống 900 Hz.
Muốn đo hệ số tạp âm trên 50 GHz cần tùy chọn nào?
Cần tùy chọn E29. Bảng hệ số tạp âm máy thu của tùy chọn 029 dừng ở 50 GHz, còn E29 phủ tới 67 GHz. Cả hai đều yêu cầu tùy chọn 224, 423 hoặc 425.
Công suất ra của N5247B ở dải trên 40 GHz là bao nhiêu?
Với tùy chọn 201 hoặc 401, công suất ra tối đa có điều chỉnh mức là +10 dBm bảo đảm, +13 dBm điển hình ở đoạn 40–67 GHz.
