Là máy phân tích mạng N5245B của Đức, với băng tần siêu rộng, dải động siêu lớn, nhiều cổng và động cơ đo lường đa trong một, đã trở thành thử nghiệm liên lạc 5G/6G, hàng không vũ trụ, tải vệ tinh, radar sóng milimet và gói bán dẫn. Bài viết này sẽ phân tích hệ thống máy phân tích mạng N5245B từ năm khía cạnh: kiến trúc phần cứng, chỉ số cốt lõi, sinh thái phần mềm, kịch bản ứng dụng và chiến lược lựa chọn để giúp các bộ phận R&D, sản xuất và đo lường nhanh chóng hiểu "làm thế nào một thiết bị có thể thay thế toàn bộ dây chuyền thử nghiệm".

Kiến trúc phần cứng: Bốn cổng "thùng gia đình" cho phép kết nối duy nhất kiểm tra tất cả các thông số

1. Kiến trúc thu bốn nguồn kép

N5245B được tích hợp hai nguồn tín hiệu vi sóng độc lập (10 MHz-50 GHz) và bộ thu vectơ bốn kênh trong mô hình cổng 2/4, kết hợp với bộ chia công việc tích hợp, bộ điều biến xung, bộ thu tiếng ồn và mạng bù đắp để thực hiện nền tảng thử nghiệm đa trong một "thiết bị đơn=phân tích mạng+phổ kế+hệ số tiếng ồn+bộ điều chế+đồng hồ đo công suất".

2. Nguồn/máy thu cổng đầy đủ

Không giống như cấu trúc "chuyển đổi nguồn" truyền thống, N5245B có thể xuất hoặc nhận tín hiệu độc lập trên mỗi cổng, thực sự hỗ trợ kích thích vi sai chế độ True, có thể đo trực tiếp các thông số chế độ chung/vi sai S của mảng ăng ten MIMO 4 × 4, bộ khuếch đại vi sai và bộ lọc cân bằng.

3. Phần cứng xung và điều chế

Bộ điều biến xung tích hợp với chiều rộng xung 100 ns-1 s, dọc theo dòng tăng, có thể hoàn thành tham số xung S của mô-đun radar T/R, hệ số tiếng ồn xung, kiểm tra điểm nén xung mà không cần máy phát xung bên ngoài.

II. Chỉ số cốt lõi: Hiệu suất "trần" trong băng tần 50 GHz

1. Tần số và cổng

- Phạm vi tiêu chuẩn: 900 Hz/10 MHz - 50 GHz, có thể mở rộng đến 1,1 THz thông qua mô-đun khuếch tán terahertz N5291A, đáp ứng nghiên cứu tiên tiến về ăng-ten trên chip, hình ảnh terahertz.

- Cấu hình cổng: 2/4 cổng tùy chọn, đầu nối chính xác 2,4 mm, hỗ trợ hiệu chuẩn hỗn hợp ống dẫn sóng hoặc đồng trục kép.

2. Dải động

- Giá trị điển hình 135 dB (20 GHz), sử dụng tùy chọn truy cập thu trực tiếp (DRA) để tăng thêm 156 dB, cho phép đo một lần của bộ khuếch đại tăng cao (60 dB) với tín hiệu nhiễu xuyên âm yếu (-90 dB) mà không cần quét phân đoạn.

3. Công suất đầu ra và đáy tiếng ồn

- Đầu ra tối đa cổng+13 dBm, phạm vi quét công suất 38 dB, có thể kiểm tra đặc tính nén P1dB, IP3 cho bộ khuếch đại tiếng ồn thấp;

- Đáy nhiễu -111 dBm (IFBW=1 kHz), kết hợp với chức năng trung bình có thể phát hiện tín hiệu yếu -130 dBm, cung cấp phụ cấp cho đánh giá độ nhạy đầu cuối RF.

4. Theo dõi tiếng ồn và ổn định

- Độ ồn quỹ đạo 0,002 dB rms (1 kHz IFBW), đảm bảo duy trì độ lặp lại cao trong thời gian dài thử nghiệm tại đầu dò cấp wafer.

B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)

1. Thông số S với nén tăng

Tùy chọn đo lường nén tăng S93086B được trang bị tiêu chuẩn, có thể tự động quét ma trận hai chiều tần số/công suất, hoàn thành đường cong nén P1dB 201 điểm trong vòng 10 giây, xuất dữ liệu đa chiều như XDB, P1dB, IP3, IMD, v.v.

2. Hệ số tiếng ồn

Tùy chọn hệ số tiếng ồn S93029B Bộ thu tiếng ồn 4 kênh tích hợp, hỗ trợ thử nghiệm phương pháp nguồn lạnh 10 MHz-50 GHz, thích hợp cho bộ khuếch đại tiếng ồn thấp, màn hình dây chuyền sản xuất mô-đun biến tần sóng milimet.

3. Thông số X phi tuyến tính và bao bì xung

Tùy chọn tham số S94514B X kết hợp với công nghệ phân tích mạng tín hiệu lớn (LSNA), có thể trích xuất mô hình hành vi phi tuyến của bóng bán dẫn, bộ khuếch đại công suất trong phạm vi 50 GHz, nhập trực tiếp vào ADS, Genesys để mô phỏng tiền biến dạng kỹ thuật số DPD, rút ngắn 30% chu kỳ thiết kế bộ khuếch đại công suất.

4. Biến dạng điều chế với lực kéo tải hoạt động

Tùy chọn biến dạng điều chế S93070xB hỗ trợ tín hiệu băng thông rộng 5G NR FR2 100 MHz, có thể đo EVM, ACPR, PAE; Kết hợp với lực kéo tải hoạt động S94570B, tối ưu hóa hiệu quả khuếch đại công suất trong phạm vi 50 GHz Γ=0,95 trạng thái phản xạ lớn, cung cấp mẫu trở kháng tải tốt nhất cho sản xuất hàng loạt bộ khuếch đại sóng milimet.

5. Phân tích đa cổng và phổ

Tùy chọn đo cổng N S93551B hỗ trợ kiểm tra tham số S chéo đầy đủ 48 cổng, kết hợp với ma trận chuyển đổi để hoàn thành chẩn đoán PIM thụ động ăng ten mảng lớn 5G cùng một lúc; Tùy chọn phân tích phổ S930905B cho phép cùng một phần cứng biến đổi ngay lập tức thành phổ kế 50 GHz, tiết kiệm thêm đầu vào thiết bị.

IV. Kịch bản ứng dụng điển hình: từ wafer phòng thí nghiệm đến toàn bộ dây chuyền sản xuất

Bộ khuếch đại trạm cơ sở 1.5G mm

Các nhà sản xuất thiết bị truyền thông đầu trong nước sử dụng 4 cổng N5245B+tùy chọn biến dạng điều chế, để khuếch đại công suất gallium nitride 28 GHz để thử nghiệm đồng bộ ba ACLR/EVM/PAE, thời gian thử nghiệm đơn từ 120 giây nén đến 8 giây, công suất dây chuyền sản xuất tăng 15 lần, và một bộ dụng cụ thay thế bốn bộ "nguồn tín hiệu+phổ kế+công suất kế" truyền thống, tiết kiệm 40% chi phí thử nghiệm.

2. Bộ khuếch đại tiếng ồn thấp transponder vệ tinh

Viện Khoa học và Công nghệ Hàng không Vũ trụ V trong sản xuất phát thải tiếng ồn thấp băng tần Ka (27-31 GHz), sử dụng dải động 135 dB để đạt được mức tăng 55 dB với hệ số tiếng ồn 1,2 dB đồng bộ thử nghiệm, loại bỏ các lỗi khớp do thử nghiệm phân đoạn đạt được cao; Phối hợp với khoang nhiệt độ, tự động ghi lại độ trôi tăng -40~+70 ℃, cung cấp dữ liệu để đánh giá tuổi thọ vệ tinh.

3. Chip sóng milimet cấp wafer được thử nghiệm trên chip

Mô-đun khuếch tán N5245B+120 GHz được giới thiệu bởi chất bán dẫn CAS, đo bộ khuếch đại công suất InP HBT trong chip, thu được điện trở nhiệt transistor Rth=28 ℃/W thông qua tham số Pulse S, cung cấp mô hình chính xác cho thiết kế nhiệt; Độ ồn quỹ đạo 0,002 dB đảm bảo quan sát lặp lại các gợn sóng tăng nhỏ ở 110 GHz.

4. Đóng gói kết nối và đặc tính vật liệu

Mô-đun radar ô tô sử dụng 4 cổng N5245B để quét trở kháng 40 GHz kết nối flip-chip, phát hiện ra rằng dây microband 50Ω bị lệch 3Ω do độ lệch của vật liệu nhựa εr, kịp thời điều chỉnh khuôn, hiệu suất tốt từ 92% lên 99%; Đồng thời, sử dụng ưu đãi S93460B True-mode để xác minh chuyển đổi chế độ vi sai<-40 dB và đảm bảo tính toàn vẹn của tín hiệu radar 77 GHz.

5. Lựa chọn và cấu hình chiến lược: để ngân sách chi tiêu vào "lưỡi dao

1. Số lượng cổng

- Chỉ đo thông số S/hệ số tiếng ồn đơn đầu: 2 cổng là ok;

- Mảng đo chênh lệch, xếp tầng, kéo tải hoặc ăng-ten: ưu tiên 4 cổng, giảm lỗi kết nối lại.

2. Mở rộng tần số

- Trong vòng 50 GHz: tiêu chuẩn đã bao phủ 5G FR2, radar gắn trên xe;

- 50 GHz: Mua bộ điều khiển terahertz N5291A+bộ trộn hài hòa để nâng cấp mượt mà lên 1,1 THz mà không cần thay đổi máy chủ.

3. Hiệu chuẩn và kẹp

- Kịch bản tốc độ cao của dây chuyền sản xuất: đề nghị mô-đun hiệu chuẩn điện tử ECal, 30 giây để hoàn thành hiệu chuẩn đầy đủ 4 cổng;

- Độ chính xác cao trong phòng thí nghiệm: Sử dụng hiệu chuẩn vi LRL/LRM, kết hợp với khử chèn kẹp (S93088B), loại bỏ lỗi phân đoạn chuyển tiếp giữa đầu dò và PCB.

4. Lựa chọn phần mềm

- Nếu tập trung vào khuếch đại: tăng nén+biến dạng điều chế+tải kéo bộ ba phần;

- Nếu quan tâm đến LNA: hệ số tiếng ồn+thông số xung S;

- Nếu quan tâm đến ăng-ten/thụ động: cổng N+phân tích phổ+chẩn đoán PIM.

5. Sau bán hàng và nâng cấp

Keysight cung cấp chế độ "cho thuê băng thông" để kích hoạt các tùy chọn tần số cao theo quý; Đồng thời phần cứng hỗ trợ nâng cấp thẻ cắm tại chỗ, bảo vệ đầu tư ban đầu của người dùng.

Với kiến trúc phần cứng "tất cả trong một", phạm vi động 135 dB và khả năng mở rộng bao phủ 50 GHz-1.1 THz, máy phân tích mạng N5245B đã xác định lại ranh giới hiệu quả và độ chính xác của thử nghiệm trong lĩnh vực tần số vô tuyến, vi sóng và thậm chí terahertz. Đối với các khách hàng 5G/6G, truyền thông vệ tinh, radar sóng milimet và chất bán dẫn tiên tiến theo đuổi "kết nối đơn, đo lường đa chiều, dữ liệu như mô hình", N5245B không chỉ là một máy phân tích mạng vector, mà còn là "động cơ thử nghiệm" rút ngắn chu kỳ nghiên cứu và phát triển, nâng cao tỷ lệ và giảm tổng chi phí sở hữu. Chọn đúng cổng, tùy chọn và chiến lược hiệu chuẩn để "đồng hồ vàng" này có thể mang lại giá trị tối đa tại bàn thí nghiệm, dây chuyền sản xuất hoặc phòng đo lường, bảo vệ thế hệ tiếp theo của công nghệ tần số cao.