Keysight N1914A là máy đo công suất trung bình hai kênh thuộc dòng EPM Series. Điểm khác biệt so với máy một kênh nằm ở chỗ hai đầu đo làm việc cùng lúc, và máy tính sẵn tỷ số hoặc hiệu giữa hai kênh. Bài viết này đi qua từng ngành: viễn thông và RF, sản xuất, R&D, hiệu chuẩn và giáo dục, để thấy mỗi nơi dùng kênh thứ hai vào việc gì và nên ghép với cảm biến nào. Mọi con số lấy từ data sheet 5990-4019EN của Keysight. Lưu ý: Keysight đã ngừng sản xuất N1914A, model kế nhiệm là N1914B.
Keysight N1914A: vì sao ngành nào cũng cần kênh thứ hai?
Một phép đo công suất đơn lẻ chỉ cho biết mức tại một điểm. Phần lớn bài toán thực tế lại là so sánh: công suất ra so với công suất vào, sóng phản xạ so với sóng tới, nhánh này so với nhánh kia. Với máy một kênh, kỹ sư phải đo lần lượt rồi tự trừ.
N1914A giải quyết việc đó ở cấp thiết bị. Theo data sheet, máy hai kênh hiển thị đồng thời hai cấu hình bất kỳ trong số A, B, A/B, B/A, A−B, B−A và giá trị tương đối. Nếu lắp tùy chọn cổng USB, máy nhận thêm hai kênh C và D từ cảm biến USB dòng U2000, nâng tổng số lên bốn kênh hiển thị. Ở mặt sau, hai ngõ ra recorder 0–1 V (BNC) được gán riêng cho kênh A và kênh B.
Dòng máy đo công suất RF Keysight N1914A được Keysight giới thiệu là bản thay thế cho E4418B/E4419B đã ngừng trước đó, thêm màn hình màu và giao tiếp USB, LAN bên cạnh GPIB.
Viễn thông và RF: đo độ lợi, suy hao bằng tỷ số hai kênh
Trong phòng lab trạm phát sóng hoặc nhóm phát triển module RF, bài toán quen thuộc là đo độ lợi của bộ khuếch đại. Cách làm với N1914A: dùng coupler lấy mẫu ở đầu vào đưa về kênh A, đầu ra bộ khuếch đại (qua suy hao nếu cần) đưa về kênh B, rồi chọn hiển thị B−A theo dB. Con số trên màn hình chính là độ lợi, cập nhật liên tục khi chỉnh thiên áp hay tần số.
Bảng ứng dụng trong data sheet liệt kê các chuẩn vô tuyến mà hệ EPM hỗ trợ ở chế độ đo trung bình: GSM, EDGE, cdma2000, 3G, HSPA, LTE, WLAN 802.11a/b/g/n, Bluetooth, ZigBee, RFID và WiMAX. Với tín hiệu điều chế như vậy, cảm biến E9300 hai đường là lựa chọn hợp lý:
- E9300B / E9301B: −30 đến +44 dBm, phù hợp đo trực tiếp đầu ra khuếch đại công suất.
- E9300A / E9301A: −60 đến +20 dBm, cho mức tín hiệu nhỏ đến trung bình.
- E9300H / E9301H: −50 đến +30 dBm, dải giữa.
Bản “A/B/H” có hai phiên bản tần số: 10 MHz – 18 GHz (E9300) và 10 MHz – 6 GHz (E9301). Cần đo từ tần số thấp thì có E9304A, 9 kHz – 6 GHz.
Sản xuất: tốc độ đo và tích hợp vào trạm test tự động
Trên dây chuyền, thời gian mỗi phép đo cộng dồn thành chi phí. Data sheet ghi ba chế độ tốc độ khi điều khiển từ xa qua GPIB, USB hoặc LAN. Với máy một kênh N1913A: Normal 20 phép đo/giây, x2 40 phép đo/giây và Fast 400 phép đo/giây (chỉ với cảm biến E-Series). Với N1914A, tốc độ giảm khi dùng cả hai kênh: ở chế độ Fast cho cả hai kênh, tốc độ tối đa điển hình là 200 phép đo/giây.
Những chi tiết giúp tích hợp vào ATE:
- Lệnh SCPI chuẩn qua GPIB, USB 2.0 và LAN 10/100BaseT; tùy chọn N1914A-200 cho tương thích mã lệnh với máy 438A đời cũ, giúp giữ nguyên chương trình test cũ.
- Tùy chọn 201: ngõ ra VGA để nối màn hình lớn tại trạm, trigger vào/ra mức TTL (BNC) để đồng bộ quét tần số hoặc quét công suất với nguồn tín hiệu, thêm một cổng USB trước và một cổng sau.
- Thời gian ổn định với cảm biến E-Series ở chế độ Fast, bước giảm 10 dB trong khoảng −50 đến +17 dBm: 20 ms với N1914A.
N1914A thông số quan trọng cho R&D
Ở phòng nghiên cứu, yêu cầu thường là dải rộng và độ tin cậy của con số. Bảng N1914A thông số dưới đây là giá trị bảo đảm hoặc danh định trong data sheet Keysight:
| Thông số | Giá trị |
|---|---|
| Số kênh | 2 (thêm 2 kênh USB C, D khi có tùy chọn) |
| Dải tần | 9 kHz – 110 GHz, tùy cảm biến |
| Dải công suất | −70 đến +44 dBm (100 pW – 25 W), tùy cảm biến |
| Dải động một cảm biến | tối đa 90 dB (E-Series), 80 dB (U2000), 55 dB (N8480), 50 dB (8480) |
| Độ chính xác tuyệt đối | ±0,02 dB hoặc ±0,5% (cộng thêm tuyến tính cảm biến) |
| Độ chính xác tương đối | ±0,04 dB hoặc ±1,0% |
| Lấy trung bình | 1 đến 1024 phép đo |
| Giao tiếp | GPIB, USB 2.0, LAN (LXI-C) |
| Kích thước, khối lượng | 212,6 × 88,5 × 348,3 mm; 3,7 kg |
Với kỹ sư R&D, lưu ý lớn nhất là: độ chính xác của thân máy chỉ là một phần. Sai số tổng còn gồm tuyến tính của cảm biến, hệ số hiệu chuẩn và mismatch. Bài bất định đo công suất RF: mismatch và hệ số hiệu chuẩn trình bày cách cộng các thành phần này.
Hiệu chuẩn và giáo dục: chuẩn 1 mW và tương thích cảm biến cũ
Phòng hiệu chuẩn và phòng thí nghiệm trường đại học thường có sẵn một tủ cảm biến dòng 8480 mua qua nhiều năm. Data sheet khẳng định N1914A tương thích với mọi cảm biến dòng 8480, kể cả các model đã ngừng sản xuất. Đây là lý do thực tế để một phòng lab chọn N1914A: không phải thay toàn bộ đầu đo.
Nguồn tham chiếu 1 mW tích hợp phát 0,0 dBm tại 50 MHz danh định, cổng Type-N (f), được cài đặt tại nhà máy với sai số ±0,4% truy xuất tới NPL (Anh). Sai số trong hai năm là ±0,4% ở 25 ± 10 °C và ±1,2% trong khoảng 0–55 °C.
Trong giảng dạy, hai kênh giúp sinh viên thấy ngay khái niệm dB tương đối: đặt một bộ suy hao giữa hai cảm biến và đọc A−B. Nếu cần tìm hiểu cách chọn đầu đo trước khi mua thêm, bài chọn cảm biến công suất RF Keysight là điểm khởi đầu tốt.
Chọn cảm biến theo ngành cho máy đo công suất RF Keysight
Vì dải đo thực tế do cảm biến quyết định, hãy bắt đầu từ tín hiệu:
- Đầu ra khuếch đại công suất lớn: E9300B/E9301B, lên tới +44 dBm.
- Tín hiệu điều chế băng rộng mức thấp: E9300A/E9301A, từ −60 dBm.
- Tín hiệu CW mức rất thấp: E4412A (10 MHz – 18 GHz) hoặc E4413A (50 MHz – 26,5 GHz), −70 đến +20 dBm, chỉ dùng cho CW.
- Hệ đo sẵn có: tận dụng cảm biến 8480 hoặc N8480 hiện có.
Với tín hiệu xung hoặc cần đo công suất đỉnh, N1914A không phải công cụ phù hợp vì đây là máy đo công suất trung bình; khi đó cần máy đo công suất đỉnh riêng.
Tình trạng ngừng sản xuất và N1914A báo giá
Keysight liệt kê N1914A ở trạng thái “Discontinued / Currently Supported”: đã ngừng sản xuất nhưng vẫn được hỗ trợ kỹ thuật. Model kế nhiệm Keysight chỉ định là N1914B EPM Series Dual-Channel Power Meter. Với hệ thống mới, nên cân nhắc N1914B; với hệ đo đang chạy N1914A, việc giữ cùng model giúp không phải sửa chương trình test và quy trình hiệu chuẩn.
Về N1914A báo giá: cấu hình (tùy chọn 201, tùy chọn 200, số lượng và loại cảm biến, cáp) ảnh hưởng lớn đến chi phí, nên Techmaster không niêm yết giá cố định. Vui lòng liên hệ báo giá qua trang N1914A trên Techmaster để được tư vấn giữa N1914A và N1914B. Techmaster Electronics là đại lý ủy quyền Keysight tại Việt Nam, có phòng hiệu chuẩn đạt ISO/IEC 17025; các thiết bị khác của hãng xem tại trang Keysight của Techmaster. Bạn cũng có thể tham khảo bài N1913A trong các ngành nếu chỉ cần một kênh.
