Keysight N5242B là máy phân tích mạng PNA-X dải 10 MHz – 26,5 GHz, bản 2 cổng hoặc 4 cổng. Bài này đi qua bốn bài đo thường gặp ở vùng tần số đó: bộ trộn và bộ biến tần, tham số S chế độ xung, linh kiện vi sai với kích thích true-mode, và phân tích phổ ngay trên cổng đo. Mỗi bài đo kèm phần cứng, phần mềm cần có và trình tự thao tác. Số liệu lấy từ data sheet và tài liệu trợ giúp PNA của Keysight.
Keysight N5242B: cấu hình nào làm được bài đo nào?
Hai nguồn nội và bộ cộng tín hiệu không phải trang bị chuẩn của PNA-X. Data sheet liệt kê theo từng tùy chọn test set:
- 201, 217, 219 (2 cổng): không có nguồn thứ hai.
- 222, 224 (2 cổng): có nguồn nội thứ hai và bộ cộng (combiner).
- 401, 417, 419 (4 cổng): có nguồn nội thứ hai nhưng không có bộ cộng.
- 422, 423, 425 (4 cổng): có cả nguồn thứ hai và bộ cộng; 425 thêm phần cứng mở rộng tần thấp (LFE).
Con số 900 Hz cũng phụ thuộc cấu hình: bảng tần số ghi N5242B là 10 MHz – 26,5 GHz, và chỉ ghi 900 Hz – 26,5 GHz cho Option 425.
| Bài đo | Phần mềm | Phần cứng cần có |
|---|---|---|
| Bộ trộn, bộ biến tần | S93082B (biên độ) hoặc S93083B (có pha), kèm S93080B | LO từ nguồn nội thứ hai hoặc máy phát ngoài |
| Tham số S chế độ xung | S93025B hoặc S93026B | Bộ điều chế xung 021 (nguồn 1), 022 (nguồn 2) |
| Vi sai true-mode | S93460B | Máy 4 cổng |
| Phân tích phổ tới 26,5 GHz | S930902B | Hệ điều hành Windows 10 |
N5242B thông số cần đọc trước khi đo ở 26,5 GHz
Với các tùy chọn 22x, 422 hoặc 423, giá trị bảo đảm tại cổng 1 và 3:
- Dải động hệ thống: 132 dB ở 13,5 – 16 GHz, 128 dB ở 20 – 24 GHz và 119 dB ở 24 – 26,5 GHz (đo với băng thông IF 10 Hz).
- Công suất ra cực đại có ổn định mức: +12 dBm ở 13,5 – 16 GHz, +7 dBm ở 20 – 24 GHz và 0 dBm ở 24 – 26,5 GHz; giá trị điển hình ở đoạn cuối là +8 dBm.
Hệ quả: bài đo cần mức kích thích cao ở băng K nên tính quỹ công suất ở đoạn 24 – 26,5 GHz trước, không phải ở giữa dải.
Ứng dụng 1: đo bộ trộn và bộ biến tần bằng SMC+Phase
Bộ trộn có tần số vào khác tần số ra, nên cần ứng dụng đo riêng. S93082B đo tổn hao chuyển đổi dạng vô hướng; S93083B thêm phép đo có pha, gồm SMC+Phase và VMC. Cả hai đều yêu cầu chế độ lệch tần S93080B. Khác với VMC, SMC+Phase không cần bộ trộn tham chiếu.
- Bước 1: khai báo dải vào, tần số LO và dải ra trong trang Mixer Sweep; nối chuẩn 10 MHz chung nếu LO là máy phát ngoài.
- Bước 2: bật Enable Phase, chọn điểm tham chiếu pha và định dạng hiển thị: pha, pha trải hoặc trễ nhóm.
- Bước 3: khi hiệu chuẩn, chọn một trong ba cách hiệu chỉnh pha: nhập độ trễ đã biết của bộ trộn hiệu chuẩn, dùng tệp S2P đặc tính hóa bộ trộn đó, hoặc dùng bộ dữ liệu Phase Reference (không cần bộ trộn hiệu chuẩn).
- Bước 4: đọc SC21. Pha không đo được khi quét LO.
Tính năng pha tuyệt đối yêu cầu LO lấy từ nguồn nội: một cổng đo, hoặc Source 3 của Option XSB (chỉ lắp được với 422 hoặc 423). Data sheet ghi chu kỳ đo điển hình của SMC+Phase là 193 ms cho 201 điểm ở băng thông IF 10 kHz và 690 ms ở 1 kHz (vào quanh 3 GHz, LO 2,12 GHz, ra quanh 880 MHz). Lý thuyết nền có trong bài đo bộ trộn tần trên VNA và hiệu chuẩn SMC.
Ứng dụng 2: tham số S chế độ xung
Linh kiện công suất đo trên wafer thường không chịu được tín hiệu liên tục. Bộ điều chế xung 021 gắn vào nguồn 1, 022 gắn vào nguồn 2 trên máy hai nguồn. Theo data sheet, độ rộng xung nhỏ nhất của bộ điều chế nguồn và cổng thu là 20 ns; chu kỳ xung từ 20 ns đến 70 s; tỷ số bật/tắt điển hình −64 dB ở 10 MHz – 3,2 GHz và −80 dB từ 3,2 đến 26,5 GHz.
- Bước 1: mở Pulse Setup, bật Enable Pulse, chọn Standard Pulse (đo tại một điểm trong xung) hoặc Pulse Profile (xem dạng xung theo thời gian tại một tần số CW).
- Bước 2: nhập độ rộng và chu kỳ xung.
- Bước 3: để máy tự chọn kiểu thu băng rộng hay băng hẹp và băng thông IF.
- Bước 4: hiệu chuẩn sau khi đã đặt xong tham số xung, không làm ngược lại.
Pulse0 luôn dành cho bộ thu, Pulse1 điều khiển bộ điều chế nguồn, Pulse2 điều khiển cổng IF. Bài đo tham số S chế độ xung cho khuếch đại GaN bàn kỹ cách chọn độ rộng xung.
Ứng dụng 3: linh kiện vi sai với kích thích true-mode
Phép đo cân bằng thông thường kích từng cổng một rồi tính ra đáp ứng vi sai; với linh kiện ở vùng phi tuyến, đáp ứng thật có thể khác. S93460B (iTMSA) dùng hai nguồn của máy 4 cổng để phát đồng thời hai tín hiệu lệch pha 180° (vi sai) hoặc cùng pha (đồng pha) vào cặp cổng cân bằng.
- Chọn cấu trúc cổng trong Meas > Balanced > Topology, đặt công suất, rồi hiệu chuẩn bằng SMART Cal. Keysight ghi rõ: true-mode chưa hiệu chuẩn thì không chính xác.
- Giới hạn: không dùng được quét phân đoạn và chế độ lệch tần.
Ứng dụng 4: phân tích phổ trên máy phân tích mạng Keysight
Đo xong bộ trộn, câu hỏi tiếp theo là tín hiệu giả nằm ở đâu. Tùy chọn phân tích phổ biến các bộ thu ở cổng đo thành kênh phân tích phổ, không cần tháo linh kiện. Giấy phép chia theo tần số: S930900B tới 8,5 GHz, S930901B tới 13,5 GHz và S930902B tới 26,5 GHz; N5242B cần bản 902 để phủ hết dải. Keysight yêu cầu Windows 10 và chỉnh đáp ứng IF sau khi cài.
Kênh này có khử ảnh cho tín hiệu đa tần lặp lại, hỗ trợ bù đồ gá và hiệu chuẩn bằng Cal All. Từ kênh SMC, lệnh Marker-to-SA mở ngay phổ tại điểm đang xem.
N5242B giá và cách lập cấu hình
N5242B giá không quy về một con số, vì máy được ghép từ ba lớp: số cổng và tùy chọn test set, phần cứng bổ sung như 021/022, và các giấy phép phần mềm S93xxxB. Nên liệt kê bài đo trước, đối chiếu bảng ở trên, rồi mới chốt cấu hình máy phân tích mạng PNA-X N5242B và liên hệ báo giá.
Các bài đo nén độ lợi, IMD và hệ số tạp âm đã có trong bài ứng dụng đo với N5241B. Techmaster là đại lý ủy quyền Keysight tại Việt Nam, có phòng hiệu chuẩn đạt ISO/IEC 17025, hỗ trợ tư vấn tùy chọn cho PNA-X 26,5 GHz và hiệu chuẩn định kỳ. Các dòng máy khác có tại trang Keysight của Techmaster; chi tiết về Keysight N5242B có trên trang sản phẩm.
Câu hỏi thường gặp
N5242B có sẵn hai nguồn nội và bộ cộng tín hiệu không?
Không phải mọi cấu hình. Theo data sheet Keysight, 201, 217, 219 không có nguồn thứ hai; 401, 417, 419 có nguồn thứ hai nhưng không có bộ cộng; chỉ 222, 224, 422, 423 và 425 có cả hai.
N5242B đo được từ 900 Hz không?
Bảng tần số trong data sheet ghi N5242B là 10 MHz – 26,5 GHz, và 900 Hz – 26,5 GHz cho Option 425, tức cấu hình 4 cổng có phần cứng mở rộng tần thấp LFE.
Đo pha bộ trộn trên N5242B có cần bộ trộn tham chiếu không?
Với SMC+Phase trong S93083B thì không. Keysight nêu ba cách hiệu chỉnh pha: nhập độ trễ đã biết, dùng tệp S2P, hoặc bộ dữ liệu Phase Reference; cả ba đều không cần bộ trộn tham chiếu như VMC.
