Đồng hồ đo công suất P-series của Keysight

Thiết kế để đáp ứng nhu cầu ngày nay

Ngày nay, các thiết bị điện tử phức tạp thường có yêu cầu công suất nghiêm ngặt. Đáp lại điều này, đồng hồ và cảm biến đo công suất P-Series Keysight với băng thông rộng, đo lường hiệu suất cao, sẽ giúp các thiết bị điện tử đáp ứng các thông số về công suất.

Đồng hồ đo công suất P-Series Keysight có băng thông video 30 MHz, tốc độ lấy mẫu liên tục 100 Msample/s có thể đo công suất nhanh, chính xác, và lặp lại. Khi đồng hồ được kết hợp với cảm biến công suất băng rộng P-Series, chúng sẽ có vùng phủ sóng tần số lên đến 40 GHz, dải động rộng, và khả năng đo rộng được tối ưu hóa cho các ứng dụng hàng không vũ trụ/quốc phòng, giao tiếp không dây và mạng không dây (IEEE 802.11a/b/g).

Đồng hồ đo công suất P-Series là thiết bị tuân thủ LXI (LAN eXtensions for Instrumentation) Class-C, có kết nối Ethernet và giao diện GPIB, giúp các kỹ sư thiết kế và tích hợp tạo ra hệ thống thử nghiệm nhanh, hiệu quả hơn. Khi được kết nối Ethernet, P-Series sẽ giảm thời gian để thiết lập, cấu hình và gỡ lỗi trên hệ thống kiểm tra.

Đồng hồ đo với nhiều tính năng chất lượng

P-series Keysight là thiết bị đo lường hiệu suất cao 14-bit có tốc độ lấy mẫu lên đến 100 Msample/s, không chỉ cho phép kỹ sư chụp một lần mà còn chụp các biến cố lặp lại trên băng thông rộng. Đối với ứng dụng như kiểm tra radar cần đo xung chính xác, đồng hồ và cảm biến đo công suất kết hợp với nhau sẽ cho hiệu suất thời gian tăng/giảm xung điện áp ≤ 13 ns.

Với băng thông video lên đến 30 MHz, P-Series tuy là giải pháp đơn máy nhưng có thể kiểm tra các sản phẩm băng thông rộng như bộ khuếch đại công suất đa sóng mang (MCPA) dùng trong các trạm gốc không dây mới nhất.

Độ phẳng băng thông được điều chỉnh tới 0,1 dB trên băng thông 30 MHz để đo chính xác công suất đỉnh.

Đo công suất, thời gian, và thống kê toàn diện

Đồng hồ và cảm biến công suất P-Series Keysight có thể đo toàn diện trong các ứng dụng liên quan đến công suất trong nghiên cứu, phát triển, và sản xuất.

- Đo công suất đỉnh, công suất tối thiểu, công suất trung bình, và đo công suất tỷ lệ đỉnh trên trung bình

- Chế độ time-gated và free-run

- Tự động đo thời gian tăng/giảm xung điện áp, độ rộng xung, chu kỳ xung, chu kỳ làm việc, nửa chu kỳ dương/âm.

- Đo tự động và cổng xung tự động

- Thống kê hàm phân phối tích lũy bổ sung (CCDF).
Phần mềm đo lường nền tảng PC (N1918A) Keysight cho phép phân tích thông số và thống kê xung, có thể đạt hiệu suất gần bằng máy phân tích công suất đỉnh truyền thống.

Cấu hình linh hoạt

Với P-Series Keysight, người dùng có thể chọn cấu hình phù hợp với ứng dụng của mình.

Đồng hồ đo công suất P-Series Keysight:

- Đồng hồ đo công suất kênh đơn N1911A, 9 kHz đến 110 GHz (phụ thuộc cảm biến)

- Đồng hồ đo công suất kênh đôi N1912A, 9 kHz đến 110 GHz (phụ thuộc cảm biến)

Cảm biến công suất P-Series Keysight
- Cảm biến công suất băng rộng N1921A, 50 MHz đến 18 GHz.

- Cảm biến công suất băng rộng N1922A, 50 MHz đến 40 GHz

Đồng hồ đo công suất P-Series cũng tương thích với tất cả các cảm biến 8480 Series, E-Series và N8480 Series.

Đo mà không cần hiệu chuẩn ngoài

Cảm biến công suất P-Series Keysight là cảm biến đầu tiên có chức năng “hiệu chuẩn và quy về 0”, không cần nguồn tham chiếu ngoài để hiệu chuẩn cảm biến. Theo công nghệ mới (đang chờ bằng sáng chế) của Keysight (Hình 1) mỗi cảm biến công suất đều được tích hợp nguồn tham chiếu DC và nguồn xung, cho phép người dùng quy về 0 và hiệu chỉnh cảm biến khi đang kết nối với DUT. Tính năng này giúp cảm biến không cần nguồn hiệu chuẩn ngoài, do đó giảm thời gian thử nghiệm, độ không đảm bảo đo và hao mòn đầu nối. Chức năng này đặc biệt hữu ích trong môi trường sản xuất và thử nghiệm tự động, khi thời gian và các kết nối đều rất quan trọng. Cảm biến có thể được nhúng trong các thiết bị thử nghiệm mà không cần chuyển tín hiệu tham chiếu.

Hệ số hiệu chuẩn được đơn giản hóa

Để đo công suất chính xác, đồng hồ đo công suất phải đo được các hệ số hiệu chuẩn cảm biến khác nhau như độ tuyến tính, tần số và nhiệt độ. Ở băng thông cao hơn, kỹ thuật này có thể cồng kềnh và thiếu chính xác.

Để đơn giản hóa quy trình đo và cải thiện tốc độ đo mà vẫn đo chính xác, P-Series Keysight dùng kỹ thuật mô hình hóa bốn chiều (4-D) để đo công suất đầu vào, tần số, nhiệt độ và điện áp đầu ra trong các dải đo được chỉ định trên cảm biến công suất. Dữ liệu từ mô hình 4-D này được tạo trong quá trình hiệu chuẩn cảm biến lần đầu tại nhà máy của Keysight và được lưu trong EEPROM. Dựa trên mô hình này, các thuật toán nâng cao được dùng để đánh giá nhanh và chính xác các cảm biến, không cần đồng hồ đo công suất tác động tới hệ số hiệu chuẩn và đường cong tuyến tính. Nếu kiểm tra với tần số thay đổi liên tục, ví dụ: thử nghiệm bộ khuếch đại đa sóng mang trên các băng tần khác nhau, tốc độ đo sẽ được cải thiện rõ rệt.

P-Series tương thích với hơn 30 cảm biến Keysight

Đồng hồ đo công suất P-Series hoạt động với các cảm biến công suất Keysight 8480 Series, E-Series và N8480 Series, cung cấp lên tới 30 lựa chọn cảm biến để đo công suất trên dải động rộng từ –70 đến +44 dBm, vùng phủ tần số từ 9 kHz đến 110 GHz.

Thiết bị dùng để tiêu chuẩn hóa kiểm tra và kiểm tra độ tương thích

P-Series Keysight có thể đo nhanh, hiệu quả, và tiết kiệm chi phí; cho phép tái cấu hình hệ thống thử nghiệm với các tiêu chuẩn đã được chứng minh và sử dụng rộng rãi như Ethernet, Web và trình điều khiển IVI. Các mã này có thể chuyển/tái sử dụng từ ngành thiết kế - phát triển sang sản xuất. Hơn hết, một phần mềm thử nghiệm có thể ứng dụng cùng lúc trong R&D, xác định thiết kế, sản xuất và dịch vụ. Vì chung một phần mềm nên thời gian phát triển thử nghiệm sẽ giảm đáng kể, giúp các thiết bị sớm được đưa ra thị trường sớm. Phần mềm cho ra kết quả nhất quán từ khâu phát triển đến sản xuất, tránh phí thời gian khi so sánh các kết quả đo và tìm nguyên nhân của vấn đề. Phần mềm sử dụng trình điều khiển tiêu chuẩn công nghiệp như IVI cho phép người dùng sử dụng bất kỳ ngôn ngữ lập trình nào quen thuộc. Do đó, công việc sẽ dễ dàng và hiệu quả khi P-Series được dùng trong thiết bị liên lạc.

Tính năng truy cập, điều khiển từ xa

Người dùng có thể truy cập web để đọc hướng dẫn sử dụng, từ đó thiết lập cho đồng hồ đo. Trang HDSD có các thông tin như nhà sản xuất, model, số sê-ri, mô tả, tên máy chủ, địa chỉ MAC và địa chỉ IP. Người dùng có thể thay đổi tham số bằng cách nhập địa chỉ IP của thiết bị lên Web, và truy cập dữ liệu thử nghiệm qua bảng điều khiển trên đồng hồ.

Đơn giản hóa thiết lập thử nghiệm

P-Series có chức năng tiết kiệm thời gian. Các thiết lập kiểm tra xác định trước phục vụ các chức năng đo phổ biến (Hình 2) dùng trong ứng dụng truyền thông không dây và radar. Cấu trúc menu dễ dùng để thực hiện nhanh các trình tự đo.

Khi đo bằng P-Series, việc điều chỉnh và lưu thiết lập theo các yêu cầu riêng sẽ dễ dàng hơn.

Với khả năng phát hiện xung tự động, P-Series có thể tự động kích hoạt từ một tín hiệu đầu vào không xác định để hiển thị toàn bộ đường bao xung, và tiến hành đo.

P-Series có chức năng kích hoạt tích hợp ổn định. Tính năng time-gating linh hoạt gồm bốn cổng đo lường độc lập. Khả năng kích hoạt ngoài cho phép đồng bộ các phép đo với tín hiệu ngoài, do đó, đồng hồ có thể thích ứng với nhiều mức tín hiệu đầu vào, từ đó thích ứng với nhiều loại tín hiệu khác nhau.

P-Series có màn hình màu, độ phân giải cao, giao diện đồ họa với chức năng đánh dấu đơn/ đa điểm để đo thủ công. Trình điều khiển IVI-COM của đồng hồ và cảm biến P-Series hỗ trợ lập trình trên phần mềm Keysight VEE, LabView, Labwindows, C, C ++ và MATLAB.

P-Series có thể tương thích ngược với cảm biến công suất của Keysight, cho người dùng có thêm option để mở rộng tính đa năng cho các công cụ đo công suất. Các tính năng và phép đo giống nhau giữa đồng hồ EPM, EPM-P và P-Series đều tương thích về mặt code, và có các lệnh SCPI giống nhau.

Tối ưu hóa để kiểm tra Radar

Nếu đang thiết kế hoặc sản xuất các thành phần chính/phụ cho hệ thống radar, người dùng cần đo chính xác công suất đầu ra và các thông số timing của xung radar. Và đồng hồ, cảm biến P-Series chính là giải pháp đo công suất đỉnh - trung bình hiệu quả và lý tưởng cho công việc này.

Lý tưởng cho phòng lab và khâu sản xuất

Trong phòng lab hoặc khâu sản xuất, đồng hồ và cảm biến đo công suất P-Series Keysight có thể dùng để kiểm tra xem các xung trong mô-đun truyền/nhận radar có tuân theo quy định cụ thể về biên độ và hình dạng không. Người dùng có thể đo một xung đơn hoặc một nhóm với hàng trăm thậm chí hàng nghìn xung. Dùng điểm đánh dấu thời gian thực và các tính năng khác để xác định xem công suất xung có suy giảm hay hình dạng xung có thay đổi theo thời gian không.

Các phép đo toàn diện tích hợp trên máy: đo đỉnh, trung bình, tỷ lệ đỉnh trên trung bình, thời gian và công suất tức thời tại các điểm 1 và 2 (Hình 3), các phép đo thời gian gồm thời gian tăng/giảm xung điện áp, độ rộng xung, chu kỳ xung, chu kỳ làm việc, nửa chu kỳ dương/âm, và tần số lặp lại xung (Hình 4). Nếu kết hợp đồng hồ và cảm biến tạo nên hệ thống đo công suất độc lập tuyệt vời, thì các trình điều khiển có trong đồng hồ cho phép tích hợp lên hệ thống khác.

Chụp từ xa lên tới 10 xung

Đối với các ứng dụng ATE, sử dụng lệnh SCPI có thể tự động đo các thông số về thời lượng xung, sự phân tách và chu kỳ khi chụp tối đa 10 xung.

Tối ưu hóa để kiểm tra MCPA (bộ khuếch đại công suất đa kênh)

Các trạm gốc hỗ trợ mạng không dây dung lượng cao ngày nay phải xử lý lượng kênh dữ liệu ngày càng tăng. Thay vì tích hợp bộ khuếch đại riêng biệt cho từng kênh trong hệ thống, các kỹ sư sẽ thiết kế lại bằng bộ khuếch đại công suất đa kênh (MCPA). Nếu đang thiết kế hoặc sản xuất MCPA, người dùng cần một công cụ băng thông rộng có thể đo công suất đỉnh/trung bình hoặc tỷ lệ đỉnh trên trung bình để xác định thiết bị không vượt quá thông số công suất tối đa. Đồng hồ và cảm biến đo P-Series, băng thông 30 MHz là giải pháp đo công suất hoàn chỉnh có thể đáp ứng điều này. Bộ thiết bị có thể đo công suất đỉnh, trung bình của tối đa sáu sóng mang 3G (5MHz) trên dải động rộng (–35 đến +20 dBm), khả năng vượt trội để kiểm tra bộ khuếch đại công suất.

Đồng hồ đo công suất P-Series có bốn time-gates độc lập (A1-A4) trong cùng một thiết lập đo lường (Hình 5) cho phép chọn vị trí đo tỷ lệ đỉnh, trung bình và đỉnh-trung bình trên đáp tuyến.

Tối ưu hóa để kiểm tra mạng Lan không dây

Nếu đang thiết kế các thành phần và hệ thống phụ LAN không dây (IEEE 802.11a/b/g) hoặc WiMAX (802.16e), người dùng cần phân tích các tín hiệu nhiễu đỉnh. Với băng thông video 30 MHz, đồng hồ và cảm biến P-Series có thể ghi lại các tín hiệu nhiễu đỉnh, đo tỷ lệ công suất đỉnh-trung bình truyền trong các thiết bị WLAN hoặc WiMAX.

Bằng cách đo thời gian tăng xung điện áp của tín hiệu và kiểm tra cấu hình liên tục, người dùng có thể xác định quá trình chuyển đổi nguồn nào gây ra sự cố tương tác. Đo tỷ lệ đỉnh trên trung bình và CCDF để xác định bộ khuếch đại công suất không bị cắt.

Đo đa năng cho R&D và sản xuất

Trong sản xuất linh kiện, thời gian là yếu tố vô cùng quan trọng. Đặc biệt trong sản xuất thiết bị và sản phẩm mạng không dây hàng loạt, cần đo nhanh để tối đa thông lượng. Thời gian thử nghiệm tổng thể sẽ được rút ngắn (vài phút) khi kết hợp chức năng zeroing (quy về 0), khả năng hiệu chuẩn (tích hợp) với tốc độ đo nhanh qua giao diện I/O (LAN, USB và GPIB) để truyền dữ liệu.

A –Thiết kế nhỏ gọn, thích hợp cho môi trường kiểm tra tự động.

B - Màn hình LCD màu lớn, độ phân giải cao, đèn nền góc rộng để xem dữ liệu.

C - Màn hình đồ họa có ba chế độ hiển thị: công suất trên thời gian, đọc số và hiển thị pseudo-analog.

D - Các phím display để chọn định dạng hiển thị cho cửa sổ đang hoạt động, màn hình đơn hoặc chia đôi. Hai cửa sổ nằm ngang hiển thị đáp tuyến (công suất trên thời gian) ở một số định dạng, màn hình 1 hoặc 4 dòng lớn hoặc màn hình tương tự.

E – Nhấn các phím ở dưới màn hình (Hardkeys) để kích hoạt các chức năng thường xuyên sử dụng nhất, như Trigger và Acquisition.

F – Cột phím bên phải màn hình (Softkey) được đơn giản hóa để dễ dàng cấu hình máy đo, đáp ứng các nhu cầu đo cụ thể.

G - Các phím mũi tên và Select định vị con trỏ để chọn và chỉnh sửa ký tự.

H - Bàn phím số để nhập dữ liệu.

I – Đầu nối tham chiếu 0 dBm, công suất 50 MHz để hiệu chuẩn cảm biến công suất theo các tiêu chuẩn quốc gia. Thông thường, cổng tham chiếu 0 dBm, 50 MHz trên đồng hồ đo công suất được dùng để hiệu chuẩn cảm biến Series 8480, Series E hoặc Series N8480 khi chúng được kết hợp với đồng hồ đo Series P. (Các cảm biến P-Series có chức năng quy về 0 (zeroing) và hiệu chuẩn, nên không cần hiệu chuẩn với nguồn tham chiếu.)

J - Nút Cal để tự động quy về 0 (zeroing), hiệu chỉnh residual offsets, và hiệu chuẩn cảm biến hoàn toàn tự động.

K - Nút Run/Stop để đo trong một lần chụp.

L - Các đầu nối để cắm cáp cảm biến P-Series, cho phép đồng hồ và cảm biến đo công suất P-Series đạt băng rộng tốt nhất. Dùng cáp chuyển đổi N1917A/B/C để kết nối cảm biến công suất Sê-ri 8480, Sê-ri E và Sê-ri N8480 với đồng hồ đo công suất Sê-ri P.

- Giao diện USB 2.0, Ethernet (LAN), và GPIB tiêu chuẩn.

- Cảm biến ở mặt sau đồng hồ và các đầu connector tham chiếu công suất 0 dBm, thay cho đầu connector ở đằng trước, là option (option 003) để kết nối đồng hồ đo P-Series lên giá để kiểm tra tự động.

- Trig In chấp nhận tín hiệu TTL để bắt đầu đo.

- Trig Out xuất tín hiệu TTL để đồng bộ hóa với thiết bị bên ngoài.

- Đầu ra DC Recorder, 0 đến 1V. N1912A có hai đầu output recorder như hình.

- Đầu nối đất phục vụ ứng dụng cần dây nối đất nối giữa chân ground của đồng hồ đo công suất và chân ground chung.

- Nguồn line: dùng bất cứ nguồn nào để cấp nguồn cho đồng hồ đo.