Keysight N5194A là bộ điều hợp vector linh hoạt (agile vector adapter) trong dòng UXG X-Series. Thiết bị này không chạy một mình: nó nhận tín hiệu tham chiếu 6 GHz và LO từ máy phát tín hiệu agile UXG N5193A, rồi thêm khả năng điều chế I/Q băng rộng để dựng xung radar, chirp và kịch bản tác chiến điện tử (EW) có độ trung thực cao. Bài này hướng dẫn ghép hệ, chọn chế độ vector và dựng bài mô phỏng mối đe dọa. Mọi con số lấy từ data sheet 5992-2228EN và trang sản phẩm của Keysight.
Keysight N5194A làm gì trong một hệ mô phỏng radar?
Máy phát agile N5193A mạnh ở tốc độ nhảy tần và điều khiển bằng PDW (pulse descriptor word), nhưng phần điều chế của nó giới hạn ở các dạng tương tự. Khi bài thử cần xung có điều chế pha, chirp tuyến tính, tín hiệu mã hóa hay dạng sóng I/Q tùy ý, N5194A là khối bổ sung. Theo Keysight, N5193A cung cấp tham chiếu 6 GHz và LO cho N5194A.
Keysight định vị dòng UXG cho mô phỏng mối đe dọa (threat simulation): thử máy thu cảnh báo radar, hệ trinh sát điện tử và các khối thu trong chuỗi EW.
N5194A thông số cần nắm trước khi thiết kế bài thử
Dải tần phụ thuộc tùy chọn. Bản Option 520 có dải đặc tả 50 MHz – 20 GHz (chỉnh được từ 10 MHz). Bản Option 540 có dải đặc tả 50 MHz – 40 GHz (chỉnh được tới 44 GHz). Lưu ý quan trọng: bản 40 GHz chỉ cần một N5193A 20 GHz để chạy hết dải 40 GHz.
| Hạng mục | Giá trị theo data sheet Keysight |
|---|---|
| Dải tần đặc tả | 50 MHz – 20 GHz (Opt 520); 50 MHz – 40 GHz (Opt 540) |
| Độ phân giải tần số CW | 0,001 Hz |
| Bước chỉnh pha | 0,1° |
| Thời gian chuyển (update rate), băng thấp chính, LO ngoài | 250 ns đặc tả (190 ns điển hình) băng hẹp; 220 ns đặc tả (170 ns điển hình) băng rộng |
| Băng điều chế | 200 MHz chuẩn; 400 MHz (Opt BB2); 1,6 GHz (Opt BB1) |
| Công suất CW đặc tả tối đa | +3 dBm trên phần lớn dải 50 MHz – 18 GHz |
| Công suất đặt tối thiểu / suy hao | −120 dBm; bộ suy hao 0 – 65 dB, bước 5 dB |
| Bộ nhớ phát dạng sóng | 512 MSa mỗi kênh (chuẩn); ổ SSD tháo rời 512 GB |
Trang sản phẩm Keysight tóm gọn: tối đa 40 GHz, băng điều chế 1,6 GHz, chuyển tần 0,22 µs.
Ghép N5194A với UXG N5193A: cấu hình tối thiểu
Đây là điểm hay bị bỏ sót khi lập dự toán. Data sheet ghi rõ cấu hình tối thiểu để N5194A hoạt động đúng là N5193A phải có tùy chọn tốc độ chuyển SS2 hoặc SS4 và giao tiếp LVDS CC1. Hai máy nối với nhau qua cáp LVDS 100 chân. Các tùy chọn EP1 (nhiễu pha cải thiện) và FR1 (độ phân giải tần số mịn) là điều kiện để đạt đúng các số đặc tả trong data sheet. Bài viết riêng về máy phát tín hiệu agile UXG N5193A phân tích chi tiết các tùy chọn này phía máy phát.
Về chế độ LO, N5194A có hai cách chạy:
- LO nội: chỉ tới 20 GHz, chỉ ở chế độ vector chuẩn, vẫn cần tham chiếu 6 GHz từ ngoài.
- LO ngoài: chạy hết dải tần của máy, cho phép dùng chế độ vector tăng cường và băng rộng. Cổng LO vào nhận 8 – 20 GHz, mức danh định +5 dBm.
Nếu đơn vị không xin được giấy phép xuất khẩu Mỹ cho N5194A, Keysight có bản sửa đổi N5192A, ghép với máy phát N5191A. Bản N5192A có dải đặc tả 50 MHz – 20 GHz. Xem thêm bài ứng dụng máy phát UXG N5191A để so hai nhánh cấu hình.
Chọn chế độ vector theo dạng tín hiệu cần dựng
N5194A có ba chế độ vector. Chọn chế độ nào quyết định băng thông, độ dốc sườn xung và bộ nhớ cần mua:
| Chế độ | Băng điều chế | Tốc độ mẫu | Sườn lên/xuống tối thiểu (danh định) | Tùy chọn |
|---|---|---|---|---|
| Vector | 200 MHz | 250 MSa/s | 4,0 ns | Tiêu chuẩn |
| Vector tăng cường | 400 MHz | 2 GSa/s | 2,0 ns | BB2 |
| Vector băng rộng | 1,6 GHz | 2 GSa/s | 0,5 ns | BB1 |
Chirp băng hẹp và xung điều chế pha đơn giản thường nằm gọn trong 200 MHz; radar nén xung băng rộng hoặc nhiều phát xạ trong một dải rộng mới cần BB1. Ở 2 GSa/s bộ nhớ tiêu hao nhanh, nên cân nhắc tùy chọn BBM (6 GSa mỗi kênh ở 250 MSa/s, 4 GSa ở 2 GSa/s) cho kịch bản dài.
Quy trình dựng bài mô phỏng mối đe dọa với Keysight N5194A
Quy trình dưới đây áp dụng cho bàn thử máy thu cảnh báo radar, dựa trên các chức năng Keysight công bố cho N5194A:
1. Ghép phần cứng và kiểm tra đồng bộ
Nối cáp LVDS 100 chân, tham chiếu 6 GHz và (nếu dùng LO ngoài) đường LO giữa N5193A và N5194A; ấm máy rồi chạy tự kiểm tra.
2. Chọn chế độ LO và chế độ vector
Kịch bản trên 20 GHz hoặc cần băng rộng thì bắt buộc LO ngoài. Chọn vector chuẩn, tăng cường hay băng rộng theo băng thông tín hiệu lớn nhất trong kịch bản.
3. Dựng thư viện dạng sóng và mô tả xung
Với dạng sóng tùy ý, nạp các đoạn I/Q vào bộ nhớ và dùng chế độ chỉ mục (indexed waveform): mỗi PDW gọi một đoạn sóng, các đoạn cách nhau tối thiểu 240 ns. Nếu có tùy chọn phát xung thời gian thực N5194326A, PDW có thể mã hóa trực tiếp xung chữ nhật CW, xung điều chế PSK/FSK và chirp tuyến tính lên, xuống hoặc tam giác, không cần đoạn sóng trong bộ nhớ. Tùy chọn này chịu kiểm soát xuất khẩu ITAR.
4. Phát kịch bản bằng PDW streaming
PDW streaming là tính năng tiêu chuẩn trên N5194A: luồng PDW lấy từ ổ SSD trong máy hoặc qua LAN, mỗi PDW mang thời điểm bắt đầu xung. Với chế độ đặt lại thời gian kịch bản, luồng từ LAN có thể chạy liên tục. Bước chuyển giữa băng thấp và băng cao mất vài micro giây, cần tính vào khoảng cách xung.
5. Đo kiểm lại tín hiệu trước khi đưa vào DUT
Kiểm tra công suất, hình dạng xung và độ rộng chirp bằng máy phân tích tín hiệu. Công suất đặc tả tối đa khoảng +3 dBm; nếu DUT cần mức cao hơn, thêm bộ khuếch đại ngoài.
Đồng bộ nhiều bộ điều hợp cho góc tới và mảng pha
Data sheet cho biết nhiều bộ điều hợp UXG có thể đồng bộ với một máy phát agile UXG để cho các đầu ra kết hợp (coherent). Ứng dụng là mô phỏng góc tới (AoA) và mặt sóng của anten mảng pha. Một trong các N5194A được đặt làm bộ điều khiển LO, thường nối với N5193A qua cáp LVDS 100 chân. Bước chỉnh pha 0,1° giúp cân lệch pha giữa các kênh khi hiệu chỉnh hệ.
Điều khiển từ xa qua USB 2.0, LAN 1000BaseT và 10 Gb Ethernet (LXI class C).
N5194A giá và tư vấn cấu hình tại Techmaster
Giá N5194A phụ thuộc nhiều vào tổ hợp tùy chọn: dải tần 520 hay 540, BB1/BB2, BBM, phát xung thời gian thực, cùng cấu hình N5193A đi kèm và thủ tục giấy phép xuất khẩu. Vì vậy Techmaster không đưa một mức giá chung; vui lòng liên hệ báo giá N5194A kèm mô tả kịch bản thử để được đề xuất cấu hình phù hợp. Nếu đang cân nhắc giữa nhiều dòng Máy Phát Tín Hiệu Keysight, bài chọn máy phát tín hiệu vector theo băng thông, trần tần số và số kênh là điểm bắt đầu tốt.
Techmaster là đại lý ủy quyền Keysight tại Việt Nam, có phòng hiệu chuẩn ISO/IEC 17025. Chi tiết sản phẩm xem tại trang bộ điều hợp vector UXG Keysight N5194A.
Tại thời điểm biên soạn, trang sản phẩm Keysight vẫn liệt kê N5194A, không có thông báo ngừng sản xuất; N5192A là biến thể không cần giấy phép xuất khẩu, không phải model kế nhiệm.
