Keysight tự tin đo kiểm công nghệ Millimeter-Wave

Ninh Gia
13/07/2021 16:18
D

Công nghệ sóng mmWave là một công nghệ chính của truyền thông di động và vệ tinh thế hệ tiếp theo, mang lại cơ hội cải thiện hiệu năng nhưng cũng tạo ra nhiều thách thức nhưng với giải pháp đo kiểm hiện đại Keysight Technologies tự tin khẳng định kiểm soát tốt công nghệ hiện đại này.

Ở tần số mmWave, suy hao đường truyền cao dẫn đến việc truyền công suất tần số vô tuyến (RF) gặp nhiều khó khăn và tốn kém. Bất kỳ sai lệch nào trong kết nối ống dẫn sóng đều có thể gây ra phản xạ không mong muốn, làm giảm chất lượng và công suất tín hiệu.

Các thiết bị mmWave thường nhỏ gọn và có mức độ tích hợp cao, không có đầu nối hoặc điểm dò dành cho đo kiểm. Thay vào đó, hầu hết các phép đo được thực hiện qua giao diện OTA. Tuy nhiên, phương pháp đo này làm tăng suy hao đường truyền, tăng độ phức tạp của phép đo và không bảo đảm tính chắc chắn của kết quả đo.

Để giúp bạn hiểu rõ hơn về suy hao đường truyền, Bảng 1 tính toán khoảng cách trường xa nhỏ nhất và suy hao đường truyền trong không gian tự do theo khẩu độ và tần số vận hành của ăng-ten.

Ví dụ, đối với kích thước ăng-ten 10 cm, chênh lệch suy hao đường truyền giữa 2 tần số hoạt động 2 và 28 GHz lên tới 45 dB. Với tần số 43 GHz, giá trị chênh lệch này lên tới 53 dB.

Bảng 1: Đánh giá khoảng cách trường xa và suy hao đường truyền cho các giá trị khẩu độ bức xạ khác nhau

Tại sao suy hao đường truyền quan trọng

Suy hao đường truyền quá lớn ở tần số mmWave giữa một thiết bị đo và thiết bị cần đo (DUT) dẫn đến giá trị tỉ số tín hiệu tạp âm (SNR) quá thấp để có thể sử dụng cho phân tích tín hiệu.

Tỉ số tín hiệu tạp âm thấp làm cho các phép đo máy phát, chẳng hạn như độ lớn của vector lỗi (EVM), công suất kênh lân cận và phát xạ giả, trở nên khó khăn hơn.

Các kỹ sư có thể giảm suy hao của máy phân tích tín hiệu để cải thiện tỉ số SNR, tuy nhiên suy hao đường truyền ở tần số mmWave có thể lớn hơn 60 dB và mức tín hiệu đầu vào có thể nhỏ hơn – 40 dBm.

Thậm chí nếu suy hao đầu vào được đặt ở mức 0 dB, tỉ số SNR có thể vẫn quá thấp để có thể thực hiện phân tích tín hiệu chính xác. Do đó, cần nỗ lực giảm tối đa có thể giá trị suy hao đường truyền trong khi đo kiểm mmWave.

Hình 1 và hình 2 so sánh tác động của mức tín hiệu đầu vào cao và thấp trong cùng một thiết lập đo kiểm lên kết quả đo EVM. Khi mức tín hiệu đầu vào giảm, hiệu năng EVM tăng.

Hình 1. Hiệu năng EVM tốt hơn khi tín hiệu 64QAM có tỉ số SNR cao.

Hình 2. Hiệu năng EVM thấp khi tín hiệu 64QAM có tỷ số SNR thấp.

Giảm suy hao đường truyền tín hiệu

Đánh giá máy phát, xử lý sự cố máy thu hay phân tích tín hiệu OTA hay thực hiện bất cứ nhiệm vụ nào khác, phần cứng và phần mềm linh hoạt của máy phân tích tín hiệu đều có thể mang lại giải pháp tối ưu.

Tín hiệu đầu vào có thể là tín hiệu có tỷ số tín hiệu tạp âm cao, tín hiệu tần số thấp hay tần số cao tới THz, hoặc tín hiệu sóng liên tục hay tín hiệu điều chế băng rộng phức tạp.

Lựa chọn đường truyền tín hiệu

Để đo lường các loại tín hiệu đầu vào khác nhau, máy phân tích tín hiệu có thể gây suy hao tín hiệu công suất cao hoặc sử dụng bộ tiền khuếch đại cho tín hiệu có mức công suất thấp.

Ngoài ra, máy phân tích tín hiệu còn cung cấp nhiều đường truyền tín hiệu – chẳng hạn đường truyền mặc định, được truyền vòng tránh (bypass) bộ chọn trước viba, đường tuyền tạp âm thấp và đường truyền vòng tránh toàn phần (full-bypass) – để giảm tạp âm, cải thiện độ nhậy và giảm suy hao đường truyền tín hiệu để có tỉ số SNR tốt hơn (xem hình 3).

• Đường truyền mặc định: tín hiệu đầu vào đi qua bộ suy hao RF, bộ tiền khuếch đại và bộ chọn trước, trước khi đi tới bộ trộn tín hiệu. Đường truyền này hữu ích nhất cho đo lường tín hiệu mức thấp, với băng thông dưới 45 MHz, do hạn chế băng thông của bộ chọn trước.

• Đường truyền vòng tránh bộ chọn trước viba: Bỏ qua bộ chọn trước giúp phân tích băng rộng và đáp ứng tần số phẳng trên toàn băng thông của bộ số hóa digitizer.

• Đường truyền tạp âm thấp: Bỏ qua các bộ chuyển mạch suy hao cao trên đường truyền tiền khuếch đại và các bộ tiền khuếch đại.

• Đường truyền vòng tránh toàn phần: kết hợp đường truyền tạp âm thấp và đường truyền vòng tránh bộ chọn trước viba.

Hình 3: Đường truyền tín hiệu của máy phân tích tín hiệu X-series của Keysight.

Trộn tín hiệu ngoài

Khi xây dựng hệ thống đo kiểm mmWave, các loại cáp và phụ kiện trên đường truyền giữa máy phân tích tín hiệu và thiết bị cần đo DUT tạo ra suy hao chèn.

Sử dụng bộ trộn tín hiệu bên ngoài là phương pháp kinh tế để mở rộng giải tần của máy phân tích tín hiệu và để đưa mặt phẳng đo kiểm lại gần hơn thiết bị cần đo DUT nhằm giảm suy hao chèn trên đường truyền mmWave quá dài.

Bộ trộn sóng hài

Hình 4 minh họa thiết lập kết nối trộn tín hiệu ngoài có sử dụng bộ trộn tín hiệu thông minh. Máy phân tích tín hiệu gửi một tín hiệu viba do bộ tạo dao động nội bộ tạo ra tới bộ trộn tín hiệu ngoài để được chuyển đổi thành tín hiệu đầu vào của thiết bị cần đo DUT.

Bộ trộn tín hiệu tạo ra tín hiệu trung tần (IF) và gửi trả tín hiệu này về máy phân tích tín hiệu. Máy phân tích tín hiệu tiếp tục xử lý lọc, số hóa, phân tích và hiển thị tín hiệu IF tương tự như khi xử lý các tín hiệu trộn nội bộ.

Hình 4. Thiết lập kết nối bộ trộn tín hiệu hài thông minh.

Trộn tín hiệu ngoài là giải pháp hợp lý về chi phí để phân tích tín hiệu mmWave và để đưa cổng đo kiểm tới gần thiết bị cần đo hơn. Tuy nhiên, khi tần số đo nằm ngoài băng tần của bộ trộn tín hiệu, chúng ta cần kết nối lại tín hiệu đo kiểm với cổng đầu vào RF của máy phân tích tín hiệu hoặc tới một bộ trộn tín hiệu với băng tần khác. Sau đó chúng ta cần đổi nguồn tín hiệu đầu vào tương ứng từ giao diện vận hành.

Các bước thực hiện này làm tăng mức độ phức tạp của đo kiểm và sự không chắc chắn của kết quả đo. Tín hiệu ngoài băng cường độ mạnh có thể tạo ra phổ ảnh không mong muốn trong băng tần cần đo và làm suy giảm tính chính xác của phép đo.

Bộ mở rộng dải tần

Bộ mở rộng tần số ngoài tiên tiến kết hợp một bộ chọn trước và một thiết bị chuyển mạch RF với bộ trộn tín hiệu dải động và được kết nối liền mạch với máy phân tích tín hiệu.

Giải pháp này cho phép quét phổ tần không phân băng và lựa chọn trước từ 2 Hz đến 110 GHz, không cần quản lý phân băng và ảnh phổ, với băng thông trung tần IF lên tới 11 GHz. Hình 5 biểu diễn thiết lập đo kiểm cho máy phân tích tần số và bộ mở rộng tần số ngoài.

Hình 5. Thiết lập máy phân tích phổ N9042B UXA X-Series signal analyzer và bộ mở rộng dải tần V3050A.

Không chỉ là một giải pháp

Vấn đề của đo kiểm mmWave không chỉ là tần số cao hơn mà còn là dải tín hiệu đầu vào rộng hơn. Đội ngũ kỹ sư cần đặc biệt chú ý mới có thể đánh giá đúng các linh kiện và thiết bị mmWave. Hiểu sâu về các ứng dụng đo kiểm và các thiết bị đo được sử dụng trong các phép đo mmWave sẽ giúp bạn có được kết quả đo chính xác và khả lặp.

Trên đây là bài viết của Giám đốc tiếp thị sản phẩm – Keysight Technologies, Inc Eric Hsu mà Tạp chí Điện thử giới thiệu đến bạn đọc.

Eric Hsu hiện là Giám đốc tiếp thị sản phẩm tại Keysight Technologies. Ông có hơn 18 năm kinh nghiệm về ứng dụng vô tuyến tại Keysight (trước đây là Agilent Technologies).

Theo Tạp chí Điện tử

Bình luận

Tối thiểu 10 chữ Tiếng việt có dấu Không chứa liên kết

Gửi bình luận

Tin cùng chuyên mục

Vì sao iPhone 11 cũ được săn đón?

Vì sao iPhone 11 cũ được săn đón?

Keysight giới thiệu tùy chọn tạo xung cho máy phân tích cầm tay

Keysight giới thiệu tùy chọn tạo xung cho máy phân tích cầm tay

Chưa có lịch sửa chữa cáp quang biển, Internet Việt Nam còn chậm

Chưa có lịch sửa chữa cáp quang biển, Internet Việt Nam còn chậm

 HPE ra mắt giải pháp mạng 5G riêng thúc đẩy kết nối cho doanh nghiệp

HPE ra mắt giải pháp mạng 5G riêng thúc đẩy kết nối cho doanh nghiệp

SMS Brandname: Giải pháp toàn diện dành cho doanh nghiệp

SMS Brandname: Giải pháp toàn diện dành cho doanh nghiệp

Trung Quốc 'bật đèn xanh' cho 9 thương hiệu thử nghiệm công nghệ tự hành cấp 3

Trung Quốc 'bật đèn xanh' cho 9 thương hiệu thử nghiệm công nghệ tự hành cấp 3

TimeProvider XT: Đồng hồ chủ đạt chuẩn cho mạng 5G

TimeProvider XT: Đồng hồ chủ đạt chuẩn cho mạng 5G

Dự án tham vọng của KDDI: Mạng 5G trên Mặt Trăng

Dự án tham vọng của KDDI: Mạng 5G trên Mặt Trăng

Cục Viễn thông công bố thông tin về tốc độ truy nhập internet       

Cục Viễn thông công bố thông tin về tốc độ truy nhập internet       

Đấu giá lại quyền sử dụng tần số vô tuyến điện, băng tần 3800-3900 MHz

Đấu giá lại quyền sử dụng tần số vô tuyến điện, băng tần 3800-3900 MHz

5G Private Mobile Network - Những ứng dụng từ thực tế

5G Private Mobile Network - Những ứng dụng từ thực tế

Keysight, Synopsys và Ansys cung cấp quy trình dịch chuyển thiết kế RF sang N6RF+ của TSMC

Keysight, Synopsys và Ansys cung cấp quy trình dịch chuyển thiết kế RF sang N6RF+ của TSMC

Tin mới cập nhật

VNPT eDiGx: đưa hồ sơ giấy 'lên mây'

VNPT eDiGx: đưa hồ sơ giấy 'lên mây'

vivo tự hào là smartphone chính thức của UEFA Euro 2024

vivo tự hào là smartphone chính thức của UEFA Euro 2024

Bộ Tài Chính họp báo thường kỳ Quý II /2024: Yêu cầu VPS ngừng mô hình đầu tư bất động sản vốn 10.000 đồng

Bộ Tài Chính họp báo thường kỳ Quý II /2024: Yêu cầu VPS ngừng mô hình đầu tư bất động sản vốn 10.000 đồng

Báo chí Liên hiệp Hội Việt Nam với thế mạnh phản biện và giám định xã hội

Báo chí Liên hiệp Hội Việt Nam với thế mạnh phản biện và giám định xã hội

ADC 2024: Cuộc thi thiết kế hướng đến các sản phẩm công nghệ hỗ trợ cho người khuyết tật

ADC 2024: Cuộc thi thiết kế hướng đến các sản phẩm công nghệ hỗ trợ cho người khuyết tật

Diễn đàn Xu hướng tiêu dùng Việt Nam

Diễn đàn Xu hướng tiêu dùng Việt Nam

6 tháng đầu năm, triệt phá thành công 4 chuyên án ma tuý lớn

6 tháng đầu năm, triệt phá thành công 4 chuyên án ma tuý lớn

Ban hành thông tư hướng dẫn định mức kinh tế - kỹ thuật lĩnh vực báo chí

Ban hành thông tư hướng dẫn định mức kinh tế - kỹ thuật lĩnh vực báo chí

Boeing Đông Nam Á có chủ tịch mới

Boeing Đông Nam Á có chủ tịch mới

Bộ 3 sản phẩm thiết bị nhà bếp mới từ LG có gì đặc biệt?

Bộ 3 sản phẩm thiết bị nhà bếp mới từ LG có gì đặc biệt?

Vì sao iPhone 11 cũ được săn đón?

Vì sao iPhone 11 cũ được săn đón?

FPT lọt TOP 500 công ty lớn nhất Đông Nam Á

FPT lọt TOP 500 công ty lớn nhất Đông Nam Á

Tin đọc nhiều

Vì sao iPhone 11 cũ được săn đón?

Vì sao iPhone 11 cũ được săn đón?

Keysight giới thiệu tùy chọn tạo xung cho máy phân tích cầm tay

Keysight giới thiệu tùy chọn tạo xung cho máy phân tích cầm tay

Chưa có lịch sửa chữa cáp quang biển, Internet Việt Nam còn chậm

Chưa có lịch sửa chữa cáp quang biển, Internet Việt Nam còn chậm

 HPE ra mắt giải pháp mạng 5G riêng thúc đẩy kết nối cho doanh nghiệp

HPE ra mắt giải pháp mạng 5G riêng thúc đẩy kết nối cho doanh nghiệp

SMS Brandname: Giải pháp toàn diện dành cho doanh nghiệp

SMS Brandname: Giải pháp toàn diện dành cho doanh nghiệp

5G dẫn đầu tiến bộ của tương lai công nghệ số

5G dẫn đầu tiến bộ của tương lai công nghệ số

Công nghệ mạng thông tin di động và những vấn đề an toàn mạng 5G

Công nghệ mạng thông tin di động và những vấn đề an toàn mạng 5G

VNNIC lần đầu công bố kết quả đo tốc độ truy cập Internet Việt Nam

VNNIC lần đầu công bố kết quả đo tốc độ truy cập Internet Việt Nam

Siết tin nhắn, cuộc gọi 'rác': Vô vọng với nhà mạng!

Siết tin nhắn, cuộc gọi 'rác': Vô vọng với nhà mạng!

Nâng cao chất lượng thông tin di động

Nâng cao chất lượng thông tin di động

Video xem nhiều

Đại học Miami tạo ra cảm biến chất lượng không khí phát hiện Covid-19

Đại học Miami tạo ra cảm biến chất lượng không khí phát hiện Covid-19

Ford F-150 Lightning 2022 ra mắt: Bán tải chạy điện giá khởi điểm chưa đến 40 nghìn USD

Ford F-150 Lightning 2022 ra mắt: Bán tải chạy điện giá khởi điểm chưa đến 40 nghìn USD

Thông điệp lan tỏa mùa dịch COVID-19

Thông điệp lan tỏa mùa dịch COVID-19

Clip: Khuyến cáo đối với người lao động, người làm việc, người bán hàng tại khu dịch vụ trong dịch Covid-19

Clip: Khuyến cáo đối với người lao động, người làm việc, người bán hàng tại khu dịch vụ trong dịch Covid-19

Cỗ xe lai phản lực tăng tốc từ 0 - 1010 km/h trong 50 giây tham vọng phá kỷ lục thế giới

Cỗ xe lai phản lực tăng tốc từ 0 - 1010 km/h trong 50 giây tham vọng phá kỷ lục thế giới

“Rắn tiên tri” dự đoán đội tuyển Việt Nam thắng Thái Lan

“Rắn tiên tri” dự đoán đội tuyển Việt Nam thắng Thái Lan

Bắc Sơn mây hát

Bắc Sơn mây hát

Pretzel - Bánh quy cây: Biểu tượng văn hoá châu Âu với nhiều tranh cãi về nguồn gốc

Pretzel - Bánh quy cây: Biểu tượng văn hoá châu Âu với nhiều tranh cãi về nguồn gốc

Trực tiếp: Apple ra mắt Iphone 11 tại Cupertino, California, Mỹ

Trực tiếp: Apple ra mắt Iphone 11 tại Cupertino, California, Mỹ

Chiếc điều hòa cá nhân này của Sony là tất cả những gì bạn cần để sống sót qua mùa hè nóng nực

Chiếc điều hòa cá nhân này của Sony là tất cả những gì bạn cần để sống sót qua mùa hè nóng nực

Những gì bạn muốn biết về 5G

Những gì bạn muốn biết về 5G

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?

Bàn về tầm nhìn và các trụ cột của công nghệ thông tin di động 6G
04/03/2022
Chip xử lý A15 Bionic của Apple có gì mới
15/09/2021
Sex Education mùa 3 được Netflix công chiếu vào 17/9
14/09/2021
iPhone 13 không thay đổi nhiều về ngoại hình, camera được nâng cấp mạnh
13/09/2021
Cách xem trực tiếp sự kiện ra mắt iPhone 13 và Apple Watch 7
10/09/2021
VNEID của Bộ Công an khác các ứng dụng đang được vận hành?
10/09/2021
'Cái tôi' thời 4.0 và tính hai mặt của mạng xã hội
04/09/2021
'Muôn màu' cảm xúc của trẻ trong ngày khai giảng online
24/08/2021
Chủ tịch Chu Ngọc Anh giải toả 'ách tắc' về Giấy đi đường cho người dân Thủ đô
10/08/2021
Hàng loạt Macbook M1 tự dưng vỡ màn hình, Apple có đồng ý bảo hành?
02/08/2021
6 bộ phim hay nhất để xem trên VieON
29/01/2021
Bắc Ninh: Không ký kết triển khai dự án Owifi 5G với CSE Singapore
27/06/2020
Bị World Bank cấm dự thầu 7 năm, công ty Sao Bắc Đẩu thừa nhận sai sót
27/06/2020
Wefinex - Mô hình hoạt động đa cấp "đội lốt" đầu tài chính trên mạng internet
10/06/2020
Khai trừ MISA khỏi Câu lạc bộ Chữ ký số và Giao dịch điện tử Việt Nam
27/05/2020
Chuyển đổi số - Nên hiểu như thế nào cho đúng
25/05/2020
Chống thất thu thuế là thách thức lớn đối với nền kinh tế số
29/04/2020
Cách chuyển tập tin sang máy tính mới
10/11/2019
VNPT, MobiFone, VTC sẽ hoàn thành cổ phần hóa trước năm 2021
20/08/2019
5G thay đổi tương lai của bạn như thế nào?
26/07/2019
Nhận diện hành vi lừa đảo trên không gian mạng
25/07/2019
Truyền hình OTT - Hướng đi mới của các “nhà Đài”
24/07/2019