隨著5G、雲計算、大數據等快速發展,現有的測試測量設備可能無法滿足日益增長的行業需求,新的技術和產品成為剛需。如今,客戶對數據速度和容量的需求持續激增,尖端研究人員對測試設備提出了更高的要求。作為一家全球領先的測試企業,是德科技在產品創新上不遺餘力,解決行業痛點,全麵應對挑戰。2018年9月19日(北京時間),是德科技宣布將 Infiniium UXR 係列示波器,由原來的80GHz~ 110GHz帶寬,擴展到13GHz~ 110GHz帶寬全係列。


據悉,是德科技繼今年七月推出“Infiniium UXR 係列 80GHz~ 110GHz”實時示波器之後,時隔兩個月再次擴充其示波器產品線,這些新品從帶寬、采樣率、垂直分辨率、通道數等指標屢破新高,遠超同類產品,進入技術“無人區”。近日,OFweek電子工程網編輯有幸采訪到了是德科技網絡基礎設施測試部市場經理杜吉偉先生,雙方就行業麵臨的痛點和近期推出的產品等相關問題進行了交流和探討。


(是德科技網絡基礎設施測試部市場經理杜吉偉先生)


當前測試行業麵臨的痛點


在高速數字傳輸中,隨著技術一代又一代地成為國際標準,測試裕量逐漸縮小,設計周期也變短,現有的技術逐漸逼近性能極限,通過國際標準一致性測試的難度越來越大。在太比特和光通信研究中,如果使用有技術局限的測試設備來驗證設計,可能很難實現新一代技術突破。對於相幹光通信相關的設計來說,如果要達到更高的調製標準,就必須要求測量係統具有極高的采樣率、足夠的ADC垂直分辨率、帶寬、本底噪聲要足夠小、多個通道之間的抖動要及低,才能破譯完整的相幹通信電路設計。


通過光通道傳輸大量的信息帶動了想幹傳輸的發展,生成並分析複雜調製光信號的需求也在增長,多通道任意波形發生器是適合這一應用場景的勇氣,常被用於產生複雜的調製信號,但需要其性能遠高於被測對象。


為滿足 600 Gbit/s 到太1 Tera bit/s的光傳輸產品開發。各種調製技術被應用到這一領域,比如在64Gbaud的符號率下,采用256QAM(正交幅度調製,一個符號代表16-bit),這樣才達到的比特速率1 Tera-bit/s ( = 64G x 16 )。這種高階高速調製信號,對儀器的本底噪聲、固有抖動、通道間的抖動等指標提出了更高的要求,今天的儀器很難滿足。


是德科技推出三個係列新儀器助力行業發展


技術是驅動行業進步最核心的力量,對於測試行業亦是如此,如今的電子和通訊係統變得日益複雜,需要引入新一代的測試和測量技術。據杜吉偉介紹,全新的UXR係列示波器承載了是德科技在測試與測量領域的深厚積累和廣博的專業技術,有助於實現新一代創新設計,滿足高速數字、光通訊研究以及5G、射頻、航空航天和國防等市場快速發展的測量要求。


為了滿足測試設備對數據吞吐率更大,信號速率更快的新要求,是德科技及時推出三款高性能的儀器,解決行業痛點。“這次AG亚游集团主要推出了三個係列的新儀器,Keysight Infiniium UXR 係列實時示波器、Keysight M8194A 任意波形發生器(AWG)和Keysight N4391B 光調製分析儀,之所以推出這三款進入“無人區”的測試設備,也是為了解決行業的痛點。”杜吉偉說道,目前行業的痛點是隨著雲、數據中心、手機、視頻、5G等快速發展,數據吞吐率越來越大,背後的光傳輸係統必須跟得上,不僅僅是速率要快,還要采用256 QAM等高階調製方式;產品如果支持各種串行接口,則必須符合這些標準的一致性測試,以TBT3為例,其一致性測試規範已經隻推薦特定廠家的實時示波器了;對工程師而言,一方麵設計裕量在縮小,另一方麵設計周期也比以前更短,測量儀器自身過多的本底噪聲和固有抖動如果疊加到被測信號中,會導致本來應該通過標準的測試,不通過了,他們在呼喚新的測試設備出來。


新產品能為客戶解決的問題


“對於高速的相幹通信,有些因儀器自身信號完整性無法進行EVM測試的,現在可以測量了(如下圖所示);

有些裕量很小的設計,用UXR示波器之後,發現裕量是可以被準確再現出來的,而不會由於示波器自身“不夠幹淨”掩蓋了設計的裕量(如下圖),這樣你可以大膽優化或選擇性價比很高,或性能適中的芯片或元器件,優化設計成本,提升公司產品的競爭力。

對於很多高速信號的測試,量測結果更加精確,甚至有些以前沒有測量手段的前沿研究,因為有了UXR,而有了新思路,比如,在擴頻時鍾(SSC)打開的情況下,測量噪聲係數。”杜吉偉說道。


這些新產品係列可以解決哪些問題,杜吉偉對OFweek電子工程網編輯介紹,對於光相幹接收機研究人員而言,這個係列的示波器支持 4 個通道同時使用時,每個通道都是110 GHz帶寬、256GSa/s采樣、10-bit ADC,以滿帶寬全速度完全解碼相幹光通信設計;對於對高速數字接口設計人員,這款示波器以自身優異的信號完整性,讓工程師有更大的裕量和信心通過一致性測試,從而可以縮短設計、測試周期、甚至可以優化所選用的芯片和元器件。


在無線和射頻微波領域,該示波器也打開了新的應用窗戶,比如針對802.11ay這種寬帶射頻微波信號,無需經下變頻,直接進行寬帶 EVM 測量,對從事寬帶毫米波工作的工程師,提供了具有深刻洞察力的工具。


三個係列產品分別做了哪些創新?


1、UXR係列80-110GHz帶寬實時示波器


關於全新的UXR係列80-110GHz帶寬實時示波器,杜吉偉表示,這款產品的創新是全麵的,多個技術指標進入無人區。


一是帶寬高達110GHz,而且其前置放大器是一下子做到110GHz的,同行的帶寬做到40GHz以後,必須采用DBI或ATI的頻率搬移技術,UXR是借助於是德科技獨有的第二代磷化銦半導體工藝,無需采用類似的技術折衷,同行即便采用DBI或ATI折衷技術,帶寬也隻能做到性能有諸多折衷的70GHz,另外一家幾年前宣稱做到100GHz,但因為技術和性能原因(沒有研發出用於儀器的磷化銦半導體工藝),在市場上沒有掀起任何漣漪。是德科技將磷化銦半導體工藝先後用在110GHz的頻譜儀和110GHz網絡分析儀中, 示波器是第三類達到該指標的產品;


二是采樣率高達256GSa/s(每個樣點的物理比特數是10位),目前同行最高是200GSa/s(但每個樣點的物理比特數隻有8位)。有些用戶並不需要超過80GHz的帶寬,他們選擇該產品是因為隻有這樣的采樣率才能滿足其測試需求;


三是ADC垂直分辨率為10-bit,在帶寬>= 13GHz領域,目前沒有同行能做到,打破了ADC垂直分辨率和采樣率成反比的魔咒,在示波器上同時實現了256GSa/s和10-bit;


四是一台儀器實現4個通道,每個通道帶寬高達110GHz ,同時擁有10-bit ADC的分辨率和256Gsa/s 的采樣率,通道之間的抖動小於35fs(用多台儀器拚湊,是無法達到這樣的精度的),在示波器技術指標上實現了全麵的突破。


杜吉偉還提到,是德基將80GHz~110GHz的示波器技術擴展到 13 GHz 到 70 GHz領域,使得UXR 係列示波器共支持21 個型號,13GHz ~  33 GHz 型號都是 4 個通道,40 GHz 及以上型號既有兩個通道的型號也有四個通道的型號,而且兩通道的型號可以升級到四通道。


2、Keysight M8194A 任意波形發生器(AWG)


這款任意波形發生器提供獨特的速度、帶寬和通道密度的組合,憑借高達 120 GSa/s 的采樣率和可超過45 GHz 的輸出頻率,可支持同時在 4 個通道上生成高達 100 GBd 的信號,通道到通道之間的同步精度到達飛秒級。


杜吉偉介紹,M8194A 不僅能夠滿足 64 GBd/64 QAM 、100 GBd PAM4 的信號生成要求,也可用作串擾源,其通道數是可以升級的,1個通道可以升級為2個通道或4個通道,多個通道同時使用的時候,不會犧牲性能,每個通道都是120Gsa/s采樣, 45G帶寬。


3、Keysight N4391B 光調製分析儀


自行研發的光調製分析解決方案實施起來不僅耗時而且需要大量資源,與之相比, N4391B 提供了一攬子解決方案,符合技術指標、可靠且可重複測試的儀器,使得設計人員能夠快速將其產品創新推向市場。N4391B 是目前集成度最高的OMA 解決方案,硬件架構是一台UXR示波器結合一個光相幹接收機,四通道,每個通道帶寬同時達到110 GHz 。光相幹接收機部分集成了可調窄線寬激光器作為本地振蕩器(LO),本振信號的輸入和輸出,以及校準過的光功率計以監測輸入信號功率。


據杜吉偉介紹,有了Keysight N4391B,你不再會為多台示波器拚湊的OMA之間的同步電纜太長,也不用擔心其通道到通道間的抖動太大,采樣率不夠,ADC有效位數不夠等問題。


擴展 Infiniium UXR 係列示波器家族,促進工程師體驗平等


是德科技在前不久推出的UXR係列80—110 GHz帶寬實時示波器已經達到行業頂尖水平,這一次將110 GHz帶寬的技術引入到13 GHz,是出於怎樣的市場考量?杜吉偉表示,由於該係列示波器將80GHz~110GHz的示波器技術擴展到 13 GHz 到 70 GHz領域,使得110GHz的示波器技術不再高不可攀,因此它可以滿足多個市場的需求,包括高速串行(USB、以太網、HDMI、MIPI、PCI-E、TBT3、DP等)和並行接口、太比特(Terabit)和光通信技術研究、5G、射頻、航空航天和國防等領域,而且帶寬可以從13GHz一路升級到110GHz,今天購買了13GHz UXR的示波器,在未來需要更高帶寬時,不需要擔心其使用模式會改變,今天在公司A上班使用13GHz帶寬的UXR示波器,到了公司B,如果使用110GHz帶寬的示波器,你不用擔心需要重新學習的問題。

文章來源北京凡實測控技術有限公司   文章鏈接:https://www.hxy-elec.com/KZUXRSBQGCSTYU


2018年11月23日

進入技術無人區的實時示波器Keysight Infiniium UXR係列
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