《电子技术应用》

进军高端市场,罗德与施瓦茨RTP系列示波器究竟怎么样

2018/7/11 22:07:36


  近日,罗德与施瓦茨公司(R&S)目前最高性能示波器RTP系列产品在京亮相,这也是继德国纽伦堡电力电子系统及元器件展之后,第二次面向公众展示。

  罗德与施瓦茨中国区示波器业务发展经理周文昊揭晓了这一产品,并详细介绍了这款高性能示波器的创新价值所在。

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  罗德与施瓦茨全球副总裁兼大中华区新任总裁罗杉博士(左)和罗德与施瓦茨中国区示波器业务发展经理周文昊(右)共同为RTP系列揭幕,足见公司对于该产品的重视

  周文昊表示,RTP的发布,是R&S迈向高端市场的第一步。“示波器是电子设计基本工具,尽管目前大部分示波器市场需求在中低端,但随着系统数字性能的不断提高,以及对数字和射频融合技术的需求,对于高带宽示波器的需求正在不断增加。”

  周文昊解释道:“从系统方面来说,包括USB 3.0、PCI-E、MIPI、HDMI等串行协议传输速率越来越高,内存和主控单元的传输速率越来越高。而在数字和射频融合方面,从最火的5G通信,到雷达、无人机、导航、汽车移动通信、车载导航等应用,都离不开射频信号特征分析需求。”

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  罗德与施瓦茨中国区示波器业务发展经理周文昊

  RTP如何沿袭创新宗旨

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  周文昊给出了RTP系列示波器的具体性能指标,在带宽上,支持4/6/8 GHz,未来还将继续提升到16GHz,波形捕获率则达到了100万波形/秒的超高捕获率,存储深度最高可支持2G样点,支持实时去嵌功能,以及可支持多个18位高精度电压和电流采集通道等特性...

  一系列的指标,说明了RS进入高端示波器领域的决心。“RTP产品设计时候公司内部进行过多次激烈讨论,包括对竞品和市场进行深入分析,也针对客户进行了广泛调查,我们发现高性能示波器产业还有很多用户痛点没有解决,这也就是我们这台仪器的机会所在。”周文昊说道。

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  R&S 示波器家族大全

  为实时信号完整性而生

  高端示波器最大的要求,就是要尽可能的捕获到真实信号,这也是RTP的最大优势所在。

  周文昊介绍道,在波形捕获率方面,R&S的产品比竞争对手性能高出一千倍。“仔细观察就会发现,市场上很多高带宽产品,带宽提高的情况下波形捕获率反而变低,但RTP由于采用专利的数字触发技术,因此不存在这个问题。”

  周文昊解释道,传统示波器的模拟触发技术,采集和触发并不在同一路径,因此触发带宽远低于采集带宽,所以会造成高频信号不触发的问题。而RTP的数字触发技术,使得采集通道和触发通道路径一致,带宽也就一致了。

  在信号完整性上,RTP针对前端采集进行了大量革命性设计,从而提高了捕获率和捕获真实性。比如采用陶瓷基片技术,改善了前端可变增益放大器的热稳定性,实现了更精准的性能。同时,RTP采用了单核10G采样/s 的AD转换器,在实现更高采样率前提下,解决了杂散问题。第三,R&S在前端通道进行了隔离技术,确保符合电磁兼容水平。

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  在示波器前端,R&S做了大量革新

  周文昊强调道,高分辨率测试的核心并不在于ADC有多少位,而是如何实现更高信噪比测量。“很多厂商宣称自己的示波器是12bit,但是实际采样ADC位数会随着工作时钟变化而变化,和采样率相关,因此这实际上都是通过软件技术实现的。如果谈到软件技术,R&S的HD 16bit技术,可实现16位分辨率。”周文昊说。

  在去嵌功能上,RTP同时支持实时去嵌和后处理去嵌两种模式。“无论什么信号,在采集和处理端都会有一条链路,包括过孔、线缆以及探头,都会对信号带来干扰,如何去除这些干扰,采集到最准确的信号,就是去嵌的作用。”周文昊解释道,以往,高端示波器都采取后去嵌模式,在此模式下,用户只能通过后端处理,实现信号采集。而RTP支持的实时去嵌功能,则让用户第一时间就捕捉到DUT上的异常信号。

  RTP产品的实时去嵌系统完全由硬件构成,利用数字有限响应滤波器技术,在采集通道和前端通过硬件实现40个抽头的滤波器,完成损耗的修正和补偿,还原真正的被测信号特征。用户在使用时只需要设计路径构成,同时将每个器件的S参数模型带入,即可自动生成去嵌模型。同时,RTP也提供双通道脉冲源,直接用示波器测试链路的S参数。

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  S参数选择设置界面

  “实时去嵌功能支持信号触发,而后去嵌模式可获得更好的信号频响,因此ETP支持这两种功能,让客户自行选择。”周文昊说道。“实时去嵌功能是一项革命性的成果,可大大提高研发人员的测试覆盖,因为偶发异常信号捕获是概率极低的事件,实时去嵌对于Debug的帮助就好像帮工程师实现对信号的海底捞针一样。”

  

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实时去嵌与软件去嵌相比较

  支持多合一

  周文昊表示,随着各项技术的融合,用户对示波器的需求也变得多样化,尤其是高端仪器,为了投入性价比,用户往往需要时域、频域、逻辑、调制甚至源等多种功能。RTP支持各类丰富的软硬件选件,节约客户的投资。

  “RTP平台充分可扩展性,无论是前端还是后端都有扩展功能插槽,无论是信号源、激励、带宽、存储深度等都可扩展。在端口上,RTP可实现4个模拟通道、16个逻辑通道、4路高灵敏度电流测试、4路高灵敏电压测试,双通道任意波发射器或者高速脉冲源等。”

  周文昊特别强调了RTP在电源完整性测试上的应用,RTP可以兼顾信号完整性和电源完整性两个方面。“绝大部分产品的输入灵敏度为5mV/div,而RTP的产品是业界首次1mV/div,因此可覆盖各类精准的电源完整性测试。”

  在频域上,RTP支持射频信号和宽带信号的直接测试,此外在高于8GHz时,可结合R&S的FSW系列频谱仪,实现对最高90GHz带宽的支持。“随着未来射频领域越来越多的MIMO需求,如何测试多路射频信号特征,以及通道之间的相位差,传统的做法是用多台频谱仪测量,成本是个大问题。但通过RTP产品,可实现多路信号的测试和分析。”

  更加紧凑静音

  “我们调查发现,工程师并不关心示波器的屏幕到底要做到多大,如果想要更大,外接一个显示器就够了。实际上更便携,更安静是更人性化的设计。”周文昊说道。

  RTP尺寸仅为440*270*310mm,和竞品比较,RTP可减少40%投影面积,35%体积以及25%的重量,是高性能示波器家族中最轻量便携的产品,方便客户携带或放置于实验台上。

  “R&S进入示波器已有十年,目前示波器已成为R&S测量业务增长的最重要单元。用户选择R&S,最主要的原因是我们能够通过提供创新的技术和产品,实现竞品无法覆盖到的需求。”周文昊说道。

  2017年,R&S中国区示波器业务实现了30%的高速增长。而这一优异成绩,也给了R&S信心,未来必定会继续加强在这一领域的投入。


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