Keysight N5173B là máy phát tín hiệu analog vi ba dòng EXG X-Series, phủ từ 9 kHz lên 13, 20, 31,8 hoặc 40 GHz tùy cấu hình. Bài này đi thẳng vào bốn quy trình đo thực tế. Mọi con số lấy từ data sheet 5991-3132EN và configuration guide 5991-3595EN của Keysight.
Keysight N5173B làm được gì trong phòng đo RF?
Keysight nêu các ứng dụng chính của N5173B: đo tham số linh kiện và máy thu vi ba, up-conversion LO cho tuyến backhaul vi ba, tạo tín hiệu chặn CW khi thử máy thu, đặc tính bộ lọc, bộ khuếch đại và làm nguồn tham chiếu ổn định nhờ OCXO tiêu chuẩn. Tín hiệu điều chế số (QAM, 5G NR) là việc của máy phát vector.
Lưu ý: tùy chọn dải tần (513, 520, 532, 540) không nâng cấp được sau khi mua, nên hãy chọn theo hài bậc cao nhất hoặc tần số LO cao nhất bạn sẽ cần.
N5173B thông số cần nắm trước khi lập quy trình đo
- Công suất ra tối đa: với 513/520, +18 dBm tiêu chuẩn và +23 dBm với tùy chọn công suất cao 1EA ở 9 kHz – 3,2 GHz; đoạn 13 – 20 GHz là +15/+19 dBm. Với 532/540, đoạn 31,8 – 40 GHz là +11 dBm, +15 dBm với 1EA.
- Dải đặt mức: +30 đến −135 dBm khi có cả 1E1 (suy hao bước 0 – 115 dB) và 1EA; chỉ +19 đến −20 dBm nếu không có. Độ phân giải 0,01 dB.
- Nhiễu pha SSB, lệch 20 kHz: −118 dBc/Hz ở 1 GHz, −97 dBc/Hz ở 10 GHz, −84 dBc/Hz ở 40 GHz (bảo đảm).
- Hài: < −55 dBc từ 2 đến 20 GHz ở +10 dBm; từ 200 MHz đến 2 GHz chỉ < −33 dBc.
- Chuyển tần list/step: máy tiêu chuẩn ≤ 5 ms (typ); tùy chọn UNZ đạt ≤ 900 µs, điển hình ≤ 600 µs.
- Tham chiếu: OCXO già hóa < ±5 × 10⁻¹⁰/ngày sau 30 ngày, có ngõ ra 10 MHz.
Ứng dụng 1: thay bộ dao động nội (LO) khi đo up-conversion
Khi thử bộ trộn hoặc khối up-converter, LO ngoài phải đủ mạnh để bão hòa cổng LO và đủ sạch để không làm bẩn tín hiệu ra.
- Bước 1: Tính mức LO cần theo datasheet bộ trộn, cộng suy hao cáp và adapter. Nếu LO trên 13 GHz và cần trên +15 dBm, cân nhắc 1EA cho bộ tạo tín hiệu analog Keysight N5173B.
- Bước 2: Nối ngõ ra 10 MHz của N5173B vào nguồn IF và máy phân tích phổ để khóa chung tham chiếu.
- Bước 3: Hiệu chỉnh độ phẳng bằng user flatness (tối đa 3201 điểm) với cảm biến công suất USB dòng U2000 cắm vào cổng USB mặt trước.
- Bước 4: Quét LO bằng list sweep (tới 3201 điểm, dwell từ 100 µs) để đo độ lợi chuyển đổi và rò LO.
- Bước 5: Nhiễu pha LO cộng thẳng vào tín hiệu ra. Ở 10 GHz, −97 dBc/Hz tại lệch 20 kHz là giới hạn bảo đảm; DUT cần thấp hơn thì phải dùng nguồn nhiễu pha thấp hơn.
Ứng dụng 2: thử chặn CW và độ nhạy máy thu
Bài thử chặn đặt tín hiệu mong muốn gần ngưỡng nhạy, rồi thêm một tín hiệu CW mạnh ở tần số khác. N5173B làm nguồn chặn; tín hiệu mong muốn thường từ máy phát vector.
- Bước 1: Ghép hai nguồn qua bộ ghép công suất, đo suy hao từng nhánh bằng cảm biến công suất.
- Bước 2: Đặt tín hiệu mong muốn ở mức nhạy tham chiếu cộng biên theo tiêu chuẩn của máy thu.
- Bước 3: Tăng mức N5173B tới mức chặn yêu cầu. Độ chính xác mức ±0,6 dB (9 kHz – 2 GHz) đến ±0,9 dB (trên 2 GHz) ở mức cao.
- Bước 4: Kiểm tra phi hài của nguồn chặn (−60 dBc ở 3 – 20 GHz) và hài. Nếu chúng rơi vào kênh thu, lỗi thuộc về nguồn chứ không phải DUT; thêm bộ lọc thông thấp.
- Bước 5: Quét tần số chặn bằng list sweep; với UNZ, chuyển tần điển hình ≤ 600 µs rút ngắn thời gian thử trên dây chuyền.
Bài chọn máy phát tín hiệu RF theo phase noise, sóng hài và tốc độ chuyển tần giải thích vì sao nhiễu pha của nguồn chặn ảnh hưởng tới phép đo chọn lọc kênh.
Ứng dụng 3: đặc tính bộ lọc và bộ khuếch đại vi ba
Với bộ khuếch đại, đo điểm nén 1 dB (P1dB) là ví dụ điển hình:
- Bước 1: Hiệu chỉnh độ phẳng tại đầu vào DUT bằng cảm biến công suất.
- Bước 2: Step sweep biên độ (tới 65535 điểm) từ vùng tuyến tính lên mức gây nén; có 1E1 thì máy xuống tới −135 dBm.
- Bước 3: Đo công suất ra, vẽ độ lợi theo công suất vào, tìm điểm độ lợi giảm 1 dB.
- Bước 4: Hài nguồn < −55 dBc (2 – 20 GHz) đặt sàn cho phép đo hài DUT; dưới 2 GHz nên thêm bộ lọc thông thấp.
Với bộ lọc, quét tần số và đo bằng cảm biến công suất. SWR ngõ ra < 1,8:1 ở 13 – 20 GHz khi suy hao 0 dB, cải thiện còn < 1,7:1 khi suy hao ≥ 5 dB.
Ứng dụng 4: nguồn xung radar, thử miễn nhiễm và tham chiếu hệ thống
Với tùy chọn UNW (hoặc UW2), N5173B có điều chế xung hẹp: thời gian lên/xuống < 10 ns (7 ns điển hình), độ rộng tối thiểu ≥ 20 ns khi tắt ALC, on/off > 80 dB điển hình (trên 100 MHz). Tùy chọn 320 thêm bộ tạo chuỗi xung 2047 mẫu. Xung, AM và FM chạy đồng thời được, hữu ích để mô phỏng radar FM chirp.
Cho thử miễn nhiễm RF, tùy chọn UNT cho AM tuyến tính 0 – 100 % với nguồn điều chế nội 0,1 Hz – 2 MHz, đủ tạo sóng mang AM 1 kHz 80 % mà nhiều tiêu chuẩn miễn nhiễm dùng; mức trường đến từ bộ khuếch đại công suất và anten. Ở vai trò tham chiếu, ngõ vào ngoài nhận 10 MHz, hoặc 1 – 50 MHz với tùy chọn 1ER.
Chọn cấu hình máy phát tín hiệu Keysight N5173B và N5173B giá
| Ứng dụng | Tùy chọn nên có | Lý do |
|---|---|---|
| LO up-conversion | Dải tần, 1EA | Đủ công suất ở LO cao nhất |
| Thử chặn, độ nhạy | 1E1, UNZ | Mức tới −135 dBm, quét nhanh |
| Bộ lọc, bộ khuếch đại | 1E1, 1EA | Quét biên độ rộng |
| Xung radar | UNW/UW2, 320 | Xung tới 20 ns, chuỗi xung |
| Miễn nhiễm RF | UNT, 303 | AM/FM/PM, bộ tạo đa chức năng |
Về N5173B giá: giá phụ thuộc tổ hợp tùy chọn, nên Techmaster báo theo cấu hình — vui lòng liên hệ báo giá. Cân nhắc giữa EXG và MXG, xem bài so sánh N5181B với N5183B, N5171B, N5182B; cần nguồn gọn hơn cho dải tần thấp, tham khảo ứng dụng của Keysight AP5001A. Toàn bộ danh mục có tại trang thiết bị đo Keysight.
Hiệu chuẩn và tích hợp hệ thống tự động
Keysight khuyến nghị chu kỳ hiệu chuẩn 36 tháng. Techmaster là đại lý ủy quyền Keysight tại Việt Nam, có phòng hiệu chuẩn ISO/IEC 17025. Máy có GPIB, LAN chuẩn LXI Class C và USB 2.0, điều khiển bằng SCPI, kèm ngôn ngữ tương thích với E8257C/D, N5183A để đưa máy phát tín hiệu N5173B vào hệ thống có sẵn.
Câu hỏi thường gặp
Keysight N5173B có thực sự chuyển tần trong 600 µs?
600 µs là giá trị điển hình ở chế độ list/step sweep khi có tùy chọn UNZ (bảo đảm ≤ 900 µs). Máy không có UNZ chuyển tần ≤ 5 ms điển hình.
N5173B có những tùy chọn dải tần nào?
Bốn tùy chọn: 513 (9 kHz – 13 GHz), 520 (9 kHz – 20 GHz), 532 (9 kHz – 31,8 GHz) và 540 (9 kHz – 40 GHz), không nâng cấp được sau khi mua.
Không có 1E1 và 1EA thì N5173B đặt được mức nào?
Dải đặt mức là +19 đến −20 dBm; có cả 1E1 và 1EA thì mở rộng thành +30 đến −135 dBm.
