VNA modulari per misure complete su lunghe distanze

Anritsu

I VNA modulari ShockLine a 2 porte permettono di effettuare misure complete dei parametri S su lunghe distanze, fino a 100 metri, operando con frequenze che raggiungono i 43,5 GHz 

Anritsu ha presentato di recente l’analizzatore di rete vettoriale (VNA) modulari a 2 porte ShockLine ME7869A in grado di condurre misurazioni complete dei parametri S sulla lunga distanza, fino a 100 metri. Sono disponibili tre modelli, che operano rispettivamente fino a 8 GHz, 20 GHz e 43,5 GHz, offrono efficienza in termini di costi, flessibilità e facilità d'uso, per una grande varietà di applicazioni, tra cui la progettazione di antenne sia commerciali che militari, strumenti che trovano impiego sia nelle attuali tecnologie che in quelle emergenti.

Il modello ME7869A è configurato con due analizzatori vettoriali a una porta MS46131A, ognuno dei quali può essere collegato direttamente all'antenna sotto test. La lunghezza del cavo per ciascun modulo VNA può essere uguale o diversa, a seconda dell'applicazione. Questo elimina la necessità di lunghi cavi coassiali RF che creano perdite elevate ed instabilità di fase e di ampiezza. Il design unico risponde alla necessità di misurare in modo accurato e ripetibile le antenne su lunghe distanze, come nelle camere anecoiche e nei campi di test delle antenne.

La tecnologia di sincronizzazione PhaseLync di Anritsu consente a due VNA MS46131A di sincronizzarsi in fase tra loro sull'intera distanza di 100 metri. PhaseLync migliora la gamma dinamica e la stabilità delle misurazioni dei parametri S eliminando la necessità di lunghi cavi necessari con i tradizionali VNA da banco.

Un altro vantaggio chiave della soluzione VNA modulare distribuita è il modulo di controllo MN25132A, che semplifica enormemente l'installazione. Funge da giunzione per i cavi e fornisce alimentazione ai due VNA MS46131A. Non è necessario collegare alimentatori separati ai due i VNA. Inoltre, il modulo di controllo interfaccia i due VNA con il laptop, a sua volta configurato con il software ShockLine.

Figura 1 – Interfacce di connessione sul retro di ME7868A
Figura 1 – Interfacce di connessione sul retro di ME7868A

Il supporto per applicazioni multiple

Rispetto ai costosi VNA da banco che richiedono una gamma dinamica superiore, ShockLine ME7869A offre vantaggi per qualsiasi applicazione insertion loss che richiede lunghi cavi e che lavori a frequenze fino a 43,5 GHz. ME7869A può essere utilizzato in ambienti che richiedono l’integrità del segnale come nel campo satellitare, nella misurazione dei materiali, nell’aerospaziale e della difesa.

 

Le misure dei componenti passivi

I componenti passivi RF e per microonde come antenne, filtri, cavi e connettori sono utilizzati in tutti i tipi di sistemi wireless. Questi tipi di componenti richiedono in genere test di base sui parametri S e nel dominio del tempo per caratterizzare completamente le loro prestazioni. I Vector Network Analyzer sono lo strumento ottimale per effettuare queste misurazioni.

Gli analizzatori di reti vettoriali portatili Anritsu sono progettati e ottimizzati per l'uso sul campo e sono in grado di effettuare tutte le misure passive richieste con elevata precisione e ripetibilità. La funzione Distance Domain è standard su ogni analizzatore di rete vettoriale portatile di Anritsu o sull’analizzatore di cavi e antenne, consentendo agli operatori di individuare e identificare rapidamente i guasti all'interno di un sistema di trasmissione coassiale o in guida d'onda. L'elevata gamma dinamica consente facili misurazioni dell'isolamento dell'antenna, tipicamente richieste nella maggior parte dei siti. La massima immunità RF (+17 dBm) fornisce misurazioni di alta precisione e qualità, non influenzate da eventuali forti segnali RF e microonde che potrebbero essere presenti nelle vicinanze.

La famiglia di VNA ShockLine di Anritsu offre un'ampia gamma di configurazioni e livelli di prestazioni per testare un'ampia varietà di componenti passivi. Composti da modelli a 1, 2 e 4 porte che coprono frequenze fino a 92 GHz, i VNA ShockLine offrono la flessibilità necessaria per testare economicamente dispositivi passivi da semplici cavi e connettori fino a filtri 5G ad alte prestazioni e antenne in banda E.

Tutti i VNA ShockLine condividono un software di test comune, che consente una facile transizione tra la verifica di un dispositivo in prova con un modello di VNA ad alte prestazioni da banco e il test con un modello più economico in produzione. Progettati senza touch-screen o tastiera incorporati, gli ShockLine VNA sono molto piccoli e robusti, riducendo al minimo i requisiti di spazio e massimizzando i tempi di attività.

Quando c’è bisogno di effettuare misurazioni accurate e affidabili in un ambiente esterno con grandi variazioni di temperatura, gli analizzatori portatili Anritsu utilizzano la gestione termica attiva che consente loro di stabilizzarsi rapidamente in base alla temperatura drgli ambienti esterni. Ciò si traduce in precisione e ripetibilità della misurazione in qualsiasi ambiente.

Sono strumenti compatti che in genere pesano attorno ai 3 Kg. Le dimensioni compatte e il peso ne consentono il facile trasporto in luoghi remoti; funzionano con una batteria interna facilmente sostituibile quando l'alimentazione AC non è disponibile. Se necessario le batterie di ricambio assolvono la funzione di prolungamento del tempo di funzionamento.

La misura dei componenti attivi

I componenti attivi RF e a microonde come amplificatori, mixer e convertitori sono utilizzati in molti tipi di sistemi wireless, tra cui applicazioni cellulari, automobilistiche, IoT, 5G e 6G. I VNA con controllo del livello della sorgente e funzionalità di offset del ricevitore possono misurare molti dei tipici parametri di test del dispositivo attivo come guadagno, distorsione e l’entità del rumore.

VectorStar offre un'ampia gamma di prestazioni standard e di strumenti opzionali per l'ottimizzazione delle misure dei dispositivi attivi. L'elevata potenza disponibile, fino a +14 dBm a 20 GHz e +6 dBm a 67 GHz, fornisce potenza sufficiente per misurare le proprietà di compressione degli amplificatori ad alta potenza senza la necessità di cercare componenti esterni. L'elevato punto di compressione del ricevitore, +15 dBm a 70 GHz, spesso elimina la necessità di ulteriori attenuatori esterni o interni.

I VNA ShockLine MS4652xB Performance offrono funzionalità economiche per testare semplici dispositivi attivi lineari che non richiedono le prestazioni di VectorStar. I circuiti ad accesso diretto opzionali di ShockLine, i bias-Tee (modelli da 8,5 GHz), il controllo della potenza ALC (Automatic Level Control) e più sorgenti incorporate consentono test come misurazioni di guadagno e di distorsione su semplici dispositivi attivi.

Il controllo automatico del livello (ALC) è una tecnologia che controlla automaticamente la potenza di uscita dell'altoparlante, previene il sovraccarico degli altoparlanti e ottimizza la gamma dinamica.

Un bias tee è una rete a tre porte utilizzata per impostare il punto di polarizzazione DC di alcuni componenti elettronici senza disturbare altri componenti; il bias tee è un diplexer.

Quando si misurano dispositivi attivi, le opzioni di Active Measurement Suite forniscono un'ampia gamma di strumenti di analisi per una corretta caratterizzazione di dispositivi, componenti e sistemi. In primo luogo, è possibile scegliere tra due o quattro attenuatori interni a gradino per scansionare avanti e indietro. Ciò offre l'opportunità di ridurre i costi dello strumento quando non è necessario il controllo della gamma di potenza massima nella direzione inversa. Successivamente la suite di misurazione include tee di polarizzazione interni che consentono la polarizzazione dei componenti direttamente attraverso la porta di test VNA anziché la necessità di componenti tee di polarizzazione esterni. La suite di misurazione include un software di compressione del guadagno che semplifica enormemente il processo di analisi della compressione. Configurando una scansione di potenza, il software fornisce la normalizzazione automatica per una facile identificazione dell'inizio in guadagno roll off. Il software offre anche la possibilità di impostare flag che indicano i punti di compressione del guadagno definiti dall'utente con dati forniti in formato grafico o tabulare. Inoltre, la potenza di spostamento può essere programmata per più frequenze per un'analisi completa utilizzando la funzione di compressione del guadagno a più frequenze.

Figura 2 – ShockLine opera fino a 100 metri di distanza
Figura 2 – ShockLine opera fino a 100 metri di distanza

Misurazioni della cifra di rumore e dell’impulso

La cifra di rumore (dall’inglese noise figure) è una grandezza utilizzata in elettronica e nel campo delle telecomunicazioni, assieme alla temperatura equivalente di rumore, per quantificare la rumorosità di un sistema, in genere un quadripolo.

L'opzione di misurazione della cifra di rumore aggiunge la capacità di misurare il rumore di dispositivi attivi da 70 kHz a 145 GHz. La misurazione della cifra di rumore si basa su una tecnica con sorgente fredda per una maggiore precisione. Sono disponibili vari livelli di correzione per apportare ulteriori miglioramenti. VectorStar è una piattaforma VNA ottimizzata per la misurazione della cifra di rumore fino a 110 e 145 GHz che utilizza un unico ricevitore.

VectorStar MS4640B con l'opzione PulseViewTM offre un’avanzata architettura per le misurazioni degli impulsi. Le sue prestazioni eliminano i compromessi e le limitazioni dei metodi di test delle generazioni precedenti. Una risoluzione decisamente elevata, una maggiore precisione di temporizzazione e lunghezze di registrazione più lunghe rispetto al passato, insieme a un display in tempo reale, offrono agli utenti le prestazioni e la sicurezza necessarie per soddisfare i requisiti di misurazione degli impulsi radar più esigenti. La risoluzione di misurazione di soli 2,5 ns consente agli utenti di ottenere una visione reale delle prestazioni del proprio dispositivo e di vedere quei comportamenti che altrimenti potrebbero sfuggire. A differenza di altri metodi tradizionali, l'opzione PulseView non richiede di sacrificare la gamma dinamica e la precisione durante l'analisi di dispositivi con cicli di lavoro ristretti; i tecnici ottengono la stessa gamma dinamica di 100 dB in tutte le impostazioni.

 

Misure su wafer

Gli ingegneri addetti ai test di produzione dei semiconduttori devono affrontare sfide crescenti legate ai test su wafer di dispositivi a onde millimetriche (mmWave) a banda larga. Lo sviluppo di modelli accurati spesso richiede la misurazione di frequenze che vanno da quasi DC fino a oltre 100 GHz. Il raggiungimento di misurazioni accurate e stabili per periodi di tempo prolungati è una sfida per i produttori di semiconduttori che richiedono test approfonditi dei loro dispositivi su wafer.

Con le soluzioni proposte da Anritsu si possono accuratamente caratterizzare i dispositivi a banda larga, eliminando al contempo lunghi processi di concatenazione soggetti a errori; la sua moderna architettura fornisce soluzioni dal peso delle dimensioni molto contenute. I moduli mmWave ben si adattano alle probe station e possono essere montati direttamente sulla sonda. Il sistema a banda larga che incorpora gli esclusivi moduli NLTL offre una copertura di frequenza a partire da 70 kHz e operativa fino a 110, 125, 145 e 220 GHz.

Spesso si ha la necessità di eliminare le perdite e le instabilità dei cavi operando ad alta frequenza. La capacità di misurazione nell’ambito delle onde millimetriche di VectorStar e ShockLine si ottiene utilizzando moduli collegati allo strumento tramite cavi da 1 m o 5 m, che consentono al VNA di fornire più potenza con una gamma dinamica più elevata al DUT.

 

Figura 3 – I VNA modulari di Anritsu possono lavorare anche su lunghe distanze conducendo misure dei parametri S
Figura 3 – I VNA modulari di Anritsu possono lavorare anche su lunghe distanze conducendo misure dei parametri S

LASCIA UN COMMENTO

Inserisci il tuo commento
Inserisci il tuo nome