Keysight N4691B là mô-đun hiệu chuẩn điện tử (ECal) 2 cổng, đầu nối 3,5 mm, phủ dải 300 kHz đến 26,5 GHz và được máy phân tích mạng PNA, ENA điều khiển trực tiếp qua USB. Keysight đã xếp N4691B vào nhóm ngừng sản xuất và chỉ định N4691D là model thay thế, nhưng rất nhiều mô-đun N4691B vẫn đang chạy hằng ngày trên dây chuyền và trong phòng lab. Bài này chỉ ra ngành nào, phép đo nào thì N4691B là lựa chọn đúng. Số liệu lấy từ trang sản phẩm Keysight và tài liệu Electronic Calibration Modules Reference Guide (N4693-90001).
Keysight N4691B giải quyết bài toán gì cho người đo?
Hiệu chuẩn hai cổng đầy đủ bằng bộ kit cơ khí đòi hỏi lần lượt vặn các chuẩn hở mạch, ngắn mạch, tải rồi nối thông trên từng cổng. Với N4691B, theo trang sản phẩm Keysight, người đo thực hiện hiệu chuẩn hai cổng đầy đủ chỉ với một lần kết nối; các trạng thái trở kháng bên trong được chuyển mạch bằng linh kiện bán dẫn và phép hiệu chuẩn có liên kết chuẩn tới NIST.
Phần nguyên lý đã có trong bài hiệu chuẩn ECal cho VNA; ở đây chỉ bàn về chỗ dùng theo từng ngành.
N4691B thông số: những con số quyết định việc chọn
- Dải tần: 300 kHz – 26,5 GHz, 2 cổng, đầu nối 3,5 mm.
- Tùy chọn đầu nối: M0F (một đực, một cái), 00M (hai đực), 00F (hai cái). Tùy chọn 00A thêm một bộ chuyển đổi đực–đực và một cái–cái; UK6 thêm chứng nhận hiệu chuẩn thương mại kèm dữ liệu đo.
- Mức công suất: công suất vào tối đa điển hình −5 dBm, mức DC tối đa điển hình ±10 V, ngưỡng hư hỏng điển hình +10 dBm (áp dụng cho dòng N469xA/B/C).
- Nhiệt độ: làm việc +20 °C đến +26 °C; lưu kho −40 °C đến +70 °C; phép đo được hiệu chỉnh giữ đúng trong ±1 °C quanh nhiệt độ lúc hiệu chuẩn.
- Thời gian làm nóng: 15 phút, hoặc tới khi mô-đun báo READY.
- Chu kỳ tái chứng nhận gợi ý: 12 tháng.
- Trong hộp: mô-đun, hai cờ lê lực 0,9 N·m (20 mm và 5/16 inch), cờ lê miệng hở, cờ lê móc và cáp USB A-B dài 1,8 m.
Lưu ý một điểm lệch thường gặp: một số trang giới thiệu ghi N4691B là “DC – 26,5 GHz”. Tài liệu Keysight ghi rõ dải làm việc bắt đầu từ 300 kHz. Khả năng xuống tới DC thuộc về tùy chọn 0DC của model kế nhiệm N4691D.
Sản xuất và kiểm tra cuối chuyền: tốc độ và độ lặp lại
Một trạm đo bộ lọc, cáp đồng trục hay bộ chuyển đổi 3,5 mm thường phải hiệu chuẩn lại mỗi ca, mỗi lần đổi cáp đo hoặc khi nhiệt độ xưởng trôi. Với ECal, firmware của máy phân tích mạng dẫn dắt toàn bộ trình tự, công nhân chỉ nối mô-đun một lần và chờ.
Ba điều cần kiểm trước khi đưa N4691B vào chuyền:
- Nhiệt độ xưởng. Dải làm việc của mô-đun chỉ rộng 6 °C (+20 đến +26 °C). Khu vực không có điều hòa ổn định sẽ không đạt đặc tính công bố.
- Công suất cổng. Trạm đo bộ khuếch đại thường đặt công suất cao; trên −5 dBm kết quả hiệu chuẩn suy giảm, và +10 dBm đã là ngưỡng hư hỏng điển hình. Hãy hạ công suất trước khi nối mô-đun.
- Giới tính đầu nối của sản phẩm. Sản phẩm một đầu đực, một đầu cái thì M0F cho phép hiệu chuẩn lắp ghép trực tiếp. Sản phẩm hai đầu cùng giới tính cần 00M hoặc 00F.
Phòng R&D: linh kiện không lắp ghép được và đồ gá
Theo reference guide, trên dòng PNA mô-đun ECal hỗ trợ hiệu chuẩn 1 cổng, 2 cổng đầy đủ, 3 và 4 cổng, enhanced response, QSOLT, cùng các thiết lập nâng cao: loại bỏ bộ chuyển đổi (adapter removal), nối thông chưa biết (unknown thru) và User-Characterization. Trên ENA, một số mục như QSOLT, adapter removal và unknown thru không có.
Khi linh kiện có hai đầu cùng giới tính, R&D dùng unknown thru hoặc adapter removal. Khi phải đo qua bộ chuyển đổi sang loại đầu nối khác, User-Characterization cho phép đặc tính hóa lại mô-đun cùng bộ chuyển đổi. Bài hiệu chuẩn TRL và SOLT giúp quyết định khi nào nên bỏ ECal để dùng TRL, điển hình là đo trên đồ gá mạch in hay trên wafer.
Thiết bị hiệu chuẩn Keysight trong phòng đo lường và QA
Với phòng hiệu chuẩn và bộ phận chất lượng, câu hỏi không phải “nhanh bao nhiêu” mà là “truy xuất tới đâu”. N4691B đáp ứng bằng ba điểm: tùy chọn UK6 cấp chứng nhận kèm dữ liệu đo, chu kỳ tái chứng nhận gợi ý 12 tháng, và bảng đặc tính công bố theo từng băng tần. Ví dụ, ở đoạn 500 MHz – 2 GHz, độ định hướng đặc trưng là 52 dB, phối hợp nguồn 47 dB, sai lệch bám phản xạ ±0,02 dB. Ở đoạn 20 – 26,5 GHz, các giá trị tương ứng là 44 dB, 40 dB và ±0,05 dB.
Đây là giá trị đặc trưng (characteristic), không phải giá trị bảo đảm. Phòng đo cần độ bất định nhỏ nhất vẫn nên giữ một bộ kit cơ khí làm chuẩn đối chứng; bài chọn ECal hay bộ kit cơ khí phân tích kỹ lựa chọn này.
Giáo dục và đào tạo: ít thao tác, ít hỏng đầu nối
Phòng thí nghiệm đại học có hai vấn đề cố hữu: thời lượng buổi thực hành ngắn và đầu nối 3,5 mm bị sinh viên vặn quá lực. ECal rút bớt số lần kết nối. Giảng viên nên đặt ba quy tắc ngay từ buổi đầu:
- Luôn dùng cờ lê lực đi kèm. Mô-men siết cho đầu nối 3,5 mm là 90 N·cm (8 in-lb).
- Đeo vòng chống tĩnh điện. Phóng tĩnh điện nhỏ tới mức không cảm nhận được vẫn có thể làm hỏng mô-đun.
- Chờ đủ 15 phút làm nóng, hoặc tới khi đèn chuyển từ WAIT sang READY.
N4691B giá và lộ trình sang N4691D
Vì Keysight đã ngừng sản xuất model này, N4691B giá không còn là một báo giá hàng mới theo cấu hình. Người đang dùng mô-đun nên tính chi phí tái chứng nhận định kỳ và thời điểm chuyển đổi. Model kế nhiệm N4691D giữ nguyên định dạng 2 cổng 3,5 mm tới 26,5 GHz, bắt đầu từ 300 kHz ở cấu hình chuẩn và xuống tới DC với tùy chọn 0DC. Mã tùy chọn đầu nối đổi thành M0M, F0F và M0F.
Nếu cần đo trên 26,5 GHz, cả hai model đều không phù hợp. Để kiểm tra tình trạng hỗ trợ, tái hiệu chuẩn hoặc lập cấu hình thay thế cho mô-đun ECal Keysight N4691B, hãy liên hệ báo giá với Techmaster. Trang mô-đun hiệu chuẩn điện tử N4691B ghi rõ model thay thế.
Techmaster là đại lý ủy quyền Keysight tại Việt Nam, có phòng hiệu chuẩn đạt ISO/IEC 17025, hỗ trợ tư vấn chọn ECal 3,5 mm 26,5 GHz phù hợp với máy phân tích mạng đang dùng. Xem thêm các dòng thiết bị khác tại trang Keysight của Techmaster.
Câu hỏi thường gặp
Keysight N4691B còn được sản xuất không?
Không. Trang sản phẩm Keysight xếp N4691B vào nhóm đã ngừng sản xuất và nêu model thay thế là N4691D, mô-đun ECal 2 cổng 3,5 mm tới 26,5 GHz.
N4691B có hiệu chuẩn được từ DC không?
Không. Theo reference guide của Keysight, dải làm việc của N4691B là 300 kHz đến 26,5 GHz. Mở rộng xuống DC là tùy chọn 0DC của model kế nhiệm N4691D.
Cần lưu ý gì về công suất khi hiệu chuẩn bằng N4691B?
Công suất vào tối đa điển hình là −5 dBm; vượt mức này kết quả hiệu chuẩn suy giảm. Ngưỡng hư hỏng điển hình của dòng N469xA/B/C là +10 dBm, nên phải hạ công suất cổng trước khi nối mô-đun.
