随着5G、云计算、大数据等快速发展,现有的测试测量设备可能无法满足日益增长的行业需求,新的技术和产品成为刚需。如今,客户对数据速度和容量的需求持续激增,尖端研究人员对测试设备提出了更高的要求。作为一家全球领先的测试企业,是德科技在产品创新上不遗余力,解决行业痛点,全面应对挑战。2018年9月19日(北京时间),是德科技宣布将 Infiniium UXR 系列示波器,由原来的80GHz~ 110GHz带宽,扩展到13GHz~ 110GHz带宽全系列。


据悉,是德科技继今年七月推出“Infiniium UXR 系列 80GHz~ 110GHz”实时示波器之后,时隔两个月再次扩充其示波器产品线,这些新品从带宽、采样率、垂直分辨率、通道数等指标屡破新高,远超同类产品,进入技术“无人区”。近日,OFweek电子工程网编辑有幸采访到了是德科技网络基础设施测试部市场经理杜吉伟先生,双方就行业面临的痛点和近期推出的产品等相关问题进行了交流和探讨。


(是德科技网络基础设施测试部市场经理杜吉伟先生)


当前测试行业面临的痛点


在高速数字传输中,随着技术一代又一代地成为国际标准,测试裕量逐渐缩小,设计周期也变短,现有的技术逐渐逼近性能极限,通过国际标准一致性测试的难度越来越大。在太比特和光通信研究中,如果使用有技术局限的测试设备来验证设计,可能很难实现新一代技术突破。对于相干光通信相关的设计来说,如果要达到更高的调制标准,就必须要求测量系统具有极高的采样率、足够的ADC垂直分辨率、带宽、本底噪声要足够小、多个通道之间的抖动要及低,才能破译完整的相干通信电路设计。


通过光通道传输大量的信息带动了想干传输的发展,生成并分析复杂调制光信号的需求也在增长,多通道任意波形发生器是适合这一应用场景的勇气,常被用于产生复杂的调制信号,但需要其性能远高于被测对象。


为满足 600 Gbit/s 到太1 Tera bit/s的光传输产品开发。各种调制技术被应用到这一领域,比如在64Gbaud的符号率下,采用256QAM(正交幅度调制,一个符号代表16-bit),这样才达到的比特速率1 Tera-bit/s ( = 64G x 16 )。这种高阶高速调制信号,对仪器的本底噪声、固有抖动、通道间的抖动等指标提出了更高的要求,今天的仪器很难满足。


是德科技推出三个系列新仪器助力行业发展


技术是驱动行业进步最核心的力量,对于测试行业亦是如此,如今的电子和通讯系统变得日益复杂,需要引入新一代的测试和测量技术。据杜吉伟介绍,全新的UXR系列示波器承载了是德科技在测试与测量领域的深厚积累和广博的专业技术,有助于实现新一代创新设计,满足高速数字、光通讯研究以及5G、射频、航空航天和国防等市场快速发展的测量要求。


为了满足测试设备对数据吞吐率更大,信号速率更快的新要求,是德科技及时推出三款高性能的仪器,解决行业痛点。“这次我们主要推出了三个系列的新仪器,Keysight Infiniium UXR 系列实时示波器、Keysight M8194A 任意波形发生器(AWG)和Keysight N4391B 光调制分析仪,之所以推出这三款进入“无人区”的测试设备,也是为了解决行业的痛点。”杜吉伟说道,目前行业的痛点是随着云、数据中心、手机、视频、5G等快速发展,数据吞吐率越来越大,背后的光传输系统必须跟得上,不仅仅是速率要快,还要采用256 QAM等高阶调制方式;产品如果支持各种串行接口,则必须符合这些标准的一致性测试,以TBT3为例,其一致性测试规范已经只推荐特定厂家的实时示波器了;对工程师而言,一方面设计裕量在缩小,另一方面设计周期也比以前更短,测量仪器自身过多的本底噪声和固有抖动如果叠加到被测信号中,会导致本来应该通过标准的测试,不通过了,他们在呼唤新的测试设备出来。


新产品能为客户解决的问题


“对于高速的相干通信,有些因仪器自身信号完整性无法进行EVM测试的,现在可以测量了(如下图所示);

有些裕量很小的设计,用UXR示波器之后,发现裕量是可以被准确再现出来的,而不会由于示波器自身“不够干净”掩盖了设计的裕量(如下图),这样你可以大胆优化或选择性价比很高,或性能适中的芯片或元器件,优化设计成本,提升公司产品的竞争力。

对于很多高速信号的测试,量测结果更加精确,甚至有些以前没有测量手段的前沿研究,因为有了UXR,而有了新思路,比如,在扩频时钟(SSC)打开的情况下,测量噪声系数。”杜吉伟说道。


这些新产品系列可以解决哪些问题,杜吉伟对OFweek电子工程网编辑介绍,对于光相干接收机研究人员而言,这个系列的示波器支持 4 个通道同时使用时,每个通道都是110 GHz带宽、256GSa/s采样、10-bit ADC,以满带宽全速度完全解码相干光通信设计;对于对高速数字接口设计人员,这款示波器以自身优异的信号完整性,让工程师有更大的裕量和信心通过一致性测试,从而可以缩短设计、测试周期、甚至可以优化所选用的芯片和元器件。


在无线和射频微波领域,该示波器也打开了新的应用窗户,比如针对802.11ay这种宽带射频微波信号,无需经下变频,直接进行宽带 EVM 测量,对从事宽带毫米波工作的工程师,提供了具有深刻洞察力的工具。


三个系列产品分别做了哪些创新?


1、UXR系列80-110GHz带宽实时示波器


关于全新的UXR系列80-110GHz带宽实时示波器,杜吉伟表示,这款产品的创新是全面的,多个技术指标进入无人区。


一是带宽高达110GHz,而且其前置放大器是一下子做到110GHz的,同行的带宽做到40GHz以后,必须采用DBI或ATI的频率搬移技术,UXR是借助于是德科技独有的第二代磷化铟半导体工艺,无需采用类似的技术折衷,同行即便采用DBI或ATI折衷技术,带宽也只能做到性能有诸多折衷的70GHz,另外一家几年前宣称做到100GHz,但因为技术和性能原因(没有研发出用于仪器的磷化铟半导体工艺),在市场上没有掀起任何涟漪。是德科技将磷化铟半导体工艺先后用在110GHz的频谱仪和110GHz网络分析仪中, 示波器是第三类达到该指标的产品;


二是采样率高达256GSa/s(每个样点的物理比特数是10位),目前同行最高是200GSa/s(但每个样点的物理比特数只有8位)。有些用户并不需要超过80GHz的带宽,他们选择该产品是因为只有这样的采样率才能满足其测试需求;


三是ADC垂直分辨率为10-bit,在带宽>= 13GHz领域,目前没有同行能做到,打破了ADC垂直分辨率和采样率成反比的魔咒,在示波器上同时实现了256GSa/s和10-bit;


四是一台仪器实现4个通道,每个通道带宽高达110GHz ,同时拥有10-bit ADC的分辨率和256Gsa/s 的采样率,通道之间的抖动小于35fs(用多台仪器拼凑,是无法达到这样的精度的),在示波器技术指标上实现了全面的突破。


杜吉伟还提到,是德基将80GHz~110GHz的示波器技术扩展到 13 GHz 到 70 GHz领域,使得UXR 系列示波器共支持21 个型号,13GHz ~  33 GHz 型号都是 4 个通道,40 GHz 及以上型号既有两个通道的型号也有四个通道的型号,而且两通道的型号可以升级到四通道。


2、Keysight M8194A 任意波形发生器(AWG)


这款任意波形发生器提供独特的速度、带宽和通道密度的组合,凭借高达 120 GSa/s 的采样率和可超过45 GHz 的输出频率,可支持同时在 4 个通道上生成高达 100 GBd 的信号,通道到通道之间的同步精度到达飞秒级。


杜吉伟介绍,M8194A 不仅能够满足 64 GBd/64 QAM 、100 GBd PAM4 的信号生成要求,也可用作串扰源,其通道数是可以升级的,1个通道可以升级为2个通道或4个通道,多个通道同时使用的时候,不会牺牲性能,每个通道都是120Gsa/s采样, 45G带宽。


3、Keysight N4391B 光调制分析仪


自行研发的光调制分析解决方案实施起来不仅耗时而且需要大量资源,与之相比, N4391B 提供了一揽子解决方案,符合技术指标、可靠且可重复测试的仪器,使得设计人员能够快速将其产品创新推向市场。N4391B 是目前集成度最高的OMA 解决方案,硬件架构是一台UXR示波器结合一个光相干接收机,四通道,每个通道带宽同时达到110 GHz 。光相干接收机部分集成了可调窄线宽激光器作为本地振荡器(LO),本振信号的输入和输出,以及校准过的光功率计以监测输入信号功率。


据杜吉伟介绍,有了Keysight N4391B,你不再会为多台示波器拼凑的OMA之间的同步电缆太长,也不用担心其通道到通道间的抖动太大,采样率不够,ADC有效位数不够等问题。


扩展 Infiniium UXR 系列示波器家族,促进工程师体验平等


是德科技在前不久推出的UXR系列80—110 GHz带宽实时示波器已经达到行业顶尖水平,这一次将110 GHz带宽的技术引入到13 GHz,是出于怎样的市场考量?杜吉伟表示,由于该系列示波器将80GHz~110GHz的示波器技术扩展到 13 GHz 到 70 GHz领域,使得110GHz的示波器技术不再高不可攀,因此它可以满足多个市场的需求,包括高速串行(USB、以太网、HDMI、MIPI、PCI-E、TBT3、DP等)和并行接口、太比特(Terabit)和光通信技术研究、5G、射频、航空航天和国防等领域,而且带宽可以从13GHz一路升级到110GHz,今天购买了13GHz UXR的示波器,在未来需要更高带宽时,不需要担心其使用模式会改变,今天在公司A上班使用13GHz带宽的UXR示波器,到了公司B,如果使用110GHz带宽的示波器,你不用担心需要重新学习的问题。

文章来源北京凡实测控技术有限公司   文章链接:http://www.beijingfanshi.com/KZUXRSBQGCSTYU


2018年11月23日

进入技术无人区的实时示波器Keysight Infiniium UXR系列
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