Hướng dẫn ứng dụng Keysight N9962A FieldFox: đo sóng milimét 50 GHz

Keysight N9962A là máy phân tích phổ vi ba cầm tay FieldFox thế hệ A, đo tới 50 GHz trong thân máy 3,2 kg chạy pin. Với dải tần này, một kỹ sư có thể mang máy lên mái nhà để kiểm tra trạm 5G băng milimét, lên cột anten để dò tuyến vi ba, hay ra trạm mặt đất vệ tinh băng Ka, mà không phải tháo máy để bàn khỏi phòng lab. Bài này đi qua ba tình huống đo đặc thù của dải trên 30 GHz, kèm quy trình và checklist. Mọi thông số trích từ trang sản phẩm Keysight.

Keysight N9962A: máy phổ 50 GHz cho công việc hiện trường sóng milimét

N9962A là model cao nhất trong ba máy phân tích phổ thuần của dòng FieldFox A. Hai model anh em là N9960A (32 GHz) và N9961A (44 GHz) dùng chung nền tảng: cùng băng thông phân tích, cùng độ chính xác, cùng khối lượng. Khác biệt duy nhất trong bảng công bố của Keysight là tần số tối đa.

Theo 3GPP TS 38.101-2, băng 5G FR2 n260 kéo tới 40 GHz. Theo ký hiệu IEEE, băng Ka trải từ 27 tới 40 GHz và băng V bắt đầu từ 40 GHz. Như vậy N9960A dừng ở giữa băng Ka, N9961A phủ hết Ka và vừa chạm V, còn N9962A cho thêm 6 GHz phía trên, đủ để nhìn hài bậc hai của tín hiệu 24–25 GHz và một phần băng V. Nếu bạn cần so sánh chi tiết ba model, xem bài so sánh Keysight N9961A với các model cùng dòng.

N9962A thông số quyết định cách đo ngoài hiện trường

Keysight công bố cho N9962A:

• Dải tần: tới 50 GHz.
• Độ chính xác biên độ: ±0,5 dB, không cần thời gian làm nóng máy.
• Băng thông thời gian thực: 10 MHz không khoảng trống, giúp bắt tín hiệu chập chờn.
• Băng thông phân tích tối đa: 10 MHz; IQ streaming: tối đa 1 MHz.
• Khối lượng: 3,2 kg (7,1 lb), pin sạc Li-ion đi kèm.
• Không có chức năng VNA: đây là máy phổ thuần.
• Tùy chọn: tracking generator toàn dải, tiền khuếch đại, interference analyzer, time gating, VSWR và đo phản xạ, power meter tích hợp, máy thu GPS.

Hai con số cần ghi nhớ trước khi ra hiện trường. Thứ nhất, băng thông phân tích 10 MHz nghĩa là máy nhìn trọn một kênh LTE hẹp, nhưng một sóng mang 5G FR2 thường rộng hơn nhiều; khi đó bạn đo công suất kênh bằng chế độ quét, không giải điều chế toàn băng. Thứ hai, ±0,5 dB không cần làm nóng cho phép bật máy là đo ngay.

Tình huống 1: kiểm tra phủ sóng 5G FR2 qua anten

Keysight nêu đo OTA cho 5G TF và LTE là một ứng dụng chính của N9962A. Với trạm sóng milimét, cần xác nhận: có phát không, mức thu tại các điểm thử, và có phát xạ lạ không.

Quy trình 6 bước

1. Lắp anten loa (horn) phù hợp băng cần đo, ghi lại hệ số khuếch đại anten và suy hao cáp từ tài liệu hiệu chuẩn của chúng.
2. Nhập hệ số anten và suy hao cáp vào máy để số đọc quy về mức tại mặt anten.
3. Đặt tần số trung tâm và span phủ băng FR2 cần kiểm tra, ví dụ n257 (26,5–29,5 GHz) hoặc n260 (37–40 GHz).
4. Bật tiền khuếch đại nếu tín hiệu yếu; dùng trace Max Hold để bắt chùm tia quét.
5. Xoay anten tìm hướng có mức cao nhất, ghi mức và vị trí bằng GPS.
6. Lặp lại ở các điểm thử theo kế hoạch, lưu trace từng điểm để lập báo cáo.

Nhớ rằng ở dải milimét, suy hao không gian tự do tăng 6 dB mỗi khi khoảng cách tăng gấp đôi, và vật cản như kính, cây hay người làm mức thu thay đổi rõ; hãy ghi chú điều kiện tại mỗi điểm đo.

Tình huống 2: tuyến vi ba backhaul và trạm vệ tinh băng Ka

Các tuyến vi ba điểm–điểm và đường lên vệ tinh băng Ka đều nằm trong dải 50 GHz của N9962A.

Kiểm tra mức phát: qua coupler hoặc bộ suy hao đủ lớn, đưa tín hiệu từ đầu ra bộ phát vào máy, đo công suất kênh và băng thông chiếm dụng. Với tùy chọn power meter tích hợp, bạn có thêm một số đọc công suất độc lập để đối chiếu.

Kiểm tra đường truyền: N9962A không có VNA, nhưng tùy chọn tracking generator toàn dải kết hợp chế độ đo VSWR và phản xạ cho phép kiểm tra suy hao và phản xạ của đoạn cáp hoặc bộ lọc ngay tại trạm. Đây là kiểm tra nhanh, không thay cho đo S-parameter trên VNA.

Nếu tín hiệu là xung (radar, một số hệ thống TDD), dùng time gating để chỉ đo trong khoảng thời gian có xung, tránh lẫn mức nền giữa các xung.

Tình huống 3: ghi I/Q kèm vị trí GPS để lập hồ sơ can nhiễu

Với can nhiễu chập chờn, một ảnh chụp phổ thường chưa đủ làm bằng chứng. N9962A thu được dữ liệu I/Q và gắn vị trí, thời gian bằng GPS/GNSS.

1. Dùng băng thông thời gian thực 10 MHz không khoảng trống để phát hiện tín hiệu ngắn mà chế độ quét có thể bỏ sót.
2. Khi đã khoanh vùng tần số, thu I/Q (streaming tối đa 1 MHz) quanh tín hiệu nghi vấn.
3. Bật GPS để mỗi bản ghi có tọa độ và mốc thời gian.

Quy trình săn can nhiễu cơ bản với interference analyzer đã được trình bày trong bài hướng dẫn ứng dụng Keysight N9960A FieldFox; các bước đó áp dụng nguyên vẹn cho N9962A.

Checklist mang máy phân tích phổ cầm tay FieldFox Keysight ra hiện trường

• Pin: sạc đầy pin Li-ion; mang theo adapter AC/DC nếu ở trạm có nguồn.
• Cáp và đầu nối: ở 50 GHz, cáp và adapter quyết định độ tin cậy số đo. Kiểm tra đầu nối, dùng cờ lê lực đúng loại, có nắp che bụi.
• Dữ liệu suy hao: bảng hệ số anten và suy hao cáp đã nạp sẵn vào máy.
• Bộ suy hao và coupler: khi đo trực tiếp đầu ra bộ phát, luôn đặt suy hao đủ lớn trước cổng vào máy.
• Cấu hình lưu sẵn: tạo trước các state cho từng băng (FR2, Ka, backhaul) để tiết kiệm thời gian trên cột.
• GPS: bật và chờ định vị trước khi bắt đầu ghi dữ liệu.
• Sau buổi đo: sao lưu trace và file I/Q.

N9962A giá và cấu hình nên hỏi khi báo giá

N9962A giá phụ thuộc vào gói tùy chọn: tracking generator, tiền khuếch đại, interference analyzer, time gating, power meter, GPS. Vì vậy Techmaster không niêm yết một con số chung; vui lòng liên hệ báo giá kèm mô tả bài toán đo. Khi gửi yêu cầu, nên nêu rõ:

• Tần số cao nhất cần đo và có cần nhìn hài bậc cao hay không.
• Loại tín hiệu: liên tục, xung, hay chập chờn.
• Có cần kiểm tra cáp, bộ lọc tại trạm hay không (quyết định tracking generator).

Trang Keysight hiện vẫn liệt kê N9962A, không có thông báo ngừng sản xuất. Keysight cũng có thế hệ FieldFox B với model 50 GHz N9962B; nếu dự án cần băng thông phân tích rộng hơn, hãy hỏi Techmaster để so sánh hai thế hệ theo tài liệu chính hãng. Xem cấu hình và yêu cầu báo giá tại trang máy phân tích phổ cầm tay FieldFox Keysight N9962A.

Kết luận

Keysight N9962A phù hợp khi công việc hiện trường của bạn vượt quá 40 GHz hoặc cần khoảng dư để nhìn hài và phát xạ ngoài băng của hệ thống sóng milimét. Máy đáp ứng ba bài toán: phủ sóng 5G FR2, bảo trì tuyến vi ba và trạm vệ tinh, lập hồ sơ can nhiễu. Nếu dải 32 hoặc 44 GHz là đủ, N9960A hoặc N9961A sẽ là lựa chọn hợp lý hơn về chi phí.

Techmaster Electronics là đại lý ủy quyền Keysight tại Việt Nam, có phòng hiệu chuẩn đạt ISO/IEC 17025, hỗ trợ cấu hình, giao máy và hiệu chuẩn định kỳ. Xem thêm các dòng máy khác tại trang Keysight của Techmaster, hoặc gửi yêu cầu tư vấn về Keysight N9962A FieldFox 50 GHz.

Biên soạn bởi Khanh Nguyen — Marketing Manager, Techmaster Electronics JSC.