Messtechnik

Keysight Technologies stellt Oszilloskope der UXR-Serie vor

18. September 2018, 14:52 Uhr | | Kommentar(e)

Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Q&A zu den Infiniium Oszilloskopen der UXR-Serie

Joachim Peerlings, Keysight
Dr. Joachim Peerlings ist Geschäftsführer der Keysight Technologies Deutschland GmbH sowie Vice President und General Manager Networks & Datacenter
© Keysight Technologies

Können Sie die Produktserie und ihre Funktionsweise kurz beschreiben?
Die Oszilloskope der Infiniium UXR-Serie sind die neuen ultrahochleistungsfähigen Echtzeit-Oszilloskope von Keysight. Es gibt 21 Modelle, die eine Bandbreite von 13 GHz bis 110 GHz bieten. Die 13- bis 33-GHz-Modelle bieten 4 Kanäle. Die Modelle ab 40 GHz bieten zwei oder vier Kanäle. Diese Oszilloskop-Familie bietet die höchste Bandbreite des Marktes und ist führend in Bezug auf Rauschen, Jitter und effektive Bitanzahl (ENOB).

Wie wird sich diese Ankündigung auf die Kunden auswirken?
Da diese Oszilloskop-Familie einen so großen Bandbreitenbereich abdeckt, adressiert sie mehrere Märkte wie die digitale Hochgeschwindigkeits-, Terabit- und optische Forschung, 5G, RF sowie Luft- und Raumfahrt und Verteidigung.

Welche Probleme löst diese neue Produktserie?

  1. Wenn Sie an optischen kohärenten Empfängern arbeiten, ist dies das erste Oszilloskop, das 4 integrierte Kanäle bei 110 GHz bereitstellt und damit auch das erste, das in der Lage ist, ein vollkohärentes Empfängerdesign bei diesen Geschwindigkeiten vollständig zu dekodieren.
  2. Wenn Sie ein Designer digitaler Hochgeschwindigkeitslösungen sind, bieten diese Oszilloskope eine extreme Signalintegrität, was bedeutet, dass Sie Compliance-Tests mit mehr Margin und Vertrauen bestehen werden, so dass Sie Ihre Design- und Testzyklen verkürzen können. Dies wird immer wichtiger, da die digitalen Standards an Geschwindigkeit zunehmen und die Augendiagramme sich schließen.
  3. Die Signalintegrität dieses Oszilloskops ermöglicht es Forschern, genaue 256 QAM-Konstellationen zu sehen, um kohärente Modulationsmessungen durchzuführen.
  4. Die Leistung der UXR-Serie ermöglicht es, breitbandige EVM-Messungen wie 802.11ay durchzuführen, was den Ingenieuren ein zusätzliches Werkzeug an die Hand gibt, um Einblicke in die Analyse von breitbandigen Millimeterwellen-Signalen zu gewinnen.

Wie viele Bits hat der Analog-Digital-Wandler (ADC)?
Diese Oszilloskope verwenden 10-Bit-ADCs und bieten damit eine 4x so hohe Auflösung wie Oszilloskope mit 8-Bit-ADC.

Sind die Oszilloskope aufrüstbar?
Sie können ein 13 GHz-Gerät bis auf 110 GHz aufrüsten. Außerdem können Sie jedes 2-Kanal-Gerät auf ein 4-Kanal-Gerät aufrüsten.

Sind diese Oszilloskope rückwärtskompatibel?

  1. Ja, sie sind rückwärtskompatibel zu bestehenden Infiniium-Oszilloskopen. Sie arbeiten mit der gleichen Infiniium-Software unter Windows, unterstützen Infiniium-Anwendungen und arbeiten mit Ihren vorhandenen Remote-Befehlsprogrammen.
  2. Die 13- bis 33-GHz-Modelle haben die gleiche AutoProbe II Schnittstelle wie Ihre Oszilloskope der V- und Z-Serie, so dass alle Sonden kompatibel sind. Ihre Sonden sind mit einem einfachen Adapter auch zu den 40- bis 110-GHz-Modellen kompatibel.

Worin bestehen die wesentlichen Unterschiede der UXR-Oszilloskope im Vergleich zu bestehenden Oszilloskopen?
Die Hauptunterschiede liegen in der Anzahl der Kanäle mit hoher Bandbreite, dem Bandbreitenbereich und der Signalintegrität, die durch die speziell für diese Oszilloskop-Serie entwickelte ASICs und Hardware ermöglicht wurden.

  1. Diese Oszilloskope bieten nicht nur mehr Bandbreite als jedes andere Oszilloskop auf dem Markt, sondern wir bieten auch mehr Bandbreite auf mehr integrierten Kanälen als jedes andere Oszilloskop.
  2. Die kundenspezifischen Indium-Phosphid-ICs, die wir für die UXR entwickelt haben, ermöglichen es uns, bis zu 110 GHz ohne Frequenzverschachtelung zu erreichen, die Rauschen und Verzerrungen in das Messsignal einführt. Es erlaubt uns, zu traditionellen Oszilloskop-Designs zurückzukehren, die rausch- und jitterarm sind und eine hohe Signalintegrität und mehr Bandbreite auf jedem Kanal bieten.
  3. Zusätzlich haben wir diese 110-GHz-Technologie für 13 - 33 GHz optimiert, um das Rauschen in unseren 3,5 mm-Frontend-Modellen noch weiter zu reduzieren.

Was ist Frequenzverschachtelung?
Frequenzverschachtelung ist ein Prozess, mit dem Oszilloskope eine größere Bandbreite erreichen, als ihre Hardware unterstützen kann. Es erfordert zusätzliche Hardware und fortschrittliche digitale Signalverarbeitung, die einem Messsignal zusätzliches Rauschen und Jitter hinzufügen. Vor der UXR konnten Oszilloskope Signale über 40 GHz ohne Frequenzverschachtelung nicht bewältigen. Die Hardware der UXR kann volle 110 GHz unterstützen, so dass keine Frequenzverschachtelung verwendet werden muss, was die Signalintegrität erhöht.

  1. Die Frequenzverschachtelung teilt ein Signal in kleinere Frequenzbänder auf und wandelt den Hochfrequenzanteil in einen Bereich um, den der Vorverstärker verarbeiten kann. Nach einer komplexen digitalen Signalverarbeitung werden die nieder- und hochfrequenten Komponenten neu kombiniert, um ein Signal mit höherer Bandbreite anzuzeigen, als es die Einschränkungen der Hardware eigentlich zulassen. Die dafür erforderliche zusätzliche Schaltung und Signalverarbeitung resultiert in Verzerrungen und zusätzlichem Rauschen.
  2. Wenn die vorhandene Hardware nicht mehr als 40 GHz Bandbreite unterstützen konnte, war dies die einzige Möglichkeit, Oszilloskop-Messungen von hochfrequenten Inhalten zu ermöglichen. Keysight entwickelte daher eine Hardware, die 110 GHz verarbeiten konnte, so dass wir die zusätzliche Hardware und Signalverarbeitung, die bei der Frequenzverschachtelung erforderlich ist, entfernen konnten. Dies ermöglicht es uns, das Signal so originalgetreu wie möglich darzustellen..

Gibt es Kunden, die diese Produktreihe derzeit nutzen?
Wir haben eine begrenzte Anzahl von Prototypen ausgeliefert, um innovative Forschung zu unterstützen, und wir nehmen jetzt Bestellungen für endgültige Serienmodelle entgegen.

Wie werden die Oszilloskope vertrieben - direkt oder über Channel-Partner?
Die UXR-Serie wird in Deutschland sowohl über den Direktvertrieb als auch über unsere Channel Partner vertrieben. In beiden Fällen können die Vertriebsmitarbeiter Kunden bei der Auswahl der richtigen Bandbreite, Kanalanzahl, Oszilloskop-Anwendungen und Sonden für ihre Tests unterstützen.

Was ist ein Selbstkalibriermodul?

  1. Eine regelmäßige Kalibrierung ist erforderlich, um sicherzustellen, dass Hochleistungsmessgeräte mit der angegebenen Leistung arbeiten.  Jährliche Kalibrierungszyklen können jedoch zu ungünstigen Zeiten auftreten und den Projektablauf oder die Produktivität beeinträchtigen. Die Infiniium UXR-Serie bietet ein optionales Selbstkalibriermodul, das eine vollständige Rahmenkalibrierung in Werksqualität durchführen kann. So werden Produktivitäts- oder Zeitverluste vermieden, die mit der Einsendung des Oszilloskops der Infiniium UXR-Serie zur Kalibrierung verbunden ist. Es ermöglicht auch die Kalibrierung Ihrer UXR vor Ort und unter den gleichen Umgebungsbedingungen, unter denen sich Ihr Testgerät im Regelbetrieb befindet.
  2. Es gibt drei Kalibriermodule: N2125A zur Unterstützung von 80- bis 110-GHz-Modellen, N2126A zur Unterstützung von 40- bis 70-GHz-Modellen und N2127A zur Unterstützung von 13- bis 30-GHz-Modellen. Sie können Ihr Oszilloskop bei Bedarf kalibrieren, um sicherzustellen, dass Ihre Messergebnisse so genau wie möglich sind.

Wie ist die neue Produktreihe mit kohärenten optischen Übertragungsvorrichtungen kompatibel?
Keysight stellt auch zwei weitere Produkte vor, die in Kombination mit den Oszilloskopen der Infiniium UXR-Serie eine komplette End-to-End-Lösung vom Stimulus bis zur Analyse für 400/800 GBE und kohärente optische Verbindungsdesigns ermöglichen: Der Keysight N4391B Optische Modulationsanalysator (OMA), basierend auf den Oszilloskopen der Infiniium UXR-Serie, ist eine kompakte OMA-Lösung, die vier 110 GHz-Kanäle bei voller Analogbandbreite in einem einzigen Oszilloskop kombiniert, das auf einem optischen kohärenten Empfänger montiert ist. Mit mehreren Optionen für vordefinierte oder benutzerdefinierte Modulationsformate bietet das neue OMA eine vollständig integrierte Lösung, die speziell für komplexe optische Messaufgaben und den Terabit-Bereich entwickelt wurde. Im Vergleich zur zeit- und ressourcenintensiven Implementierung einer selbst entwickelten optischen Modulationsanalyselösung bietet das voll integrierte N4391B ein vollständig spezifiziertes und zuverlässiges Testgerät, das die Markteinführung neuer Lösungen erheblich beschleunigt. Mit garantierten und charakteristischen Spezifikationen stellt Keysight genaue und zuverlässige Testergebnisse sicher, die nur mit einer schlüsselfertigen Lösung erreicht werden können.

Was ist der Arbitrary Waveform Generator der nächsten Generation von Keysight, und wie kann er mit der UXR verwendet werden?

  1. Der neue Keysight M8194A Arbitrary Waveform Generator (AWG) ist der schnellste von Keysight und bietet eine optimale Kombination aus Geschwindigkeit, Bandbreite und Kanaldichte. Mit einer Abtastrate von bis zu 120 GSa/s und Ausgangsfrequenzen bis zu 50 GHz ermöglicht dieser AWG die Signalerzeugung von bis zu 100 GBaud auf 4 Kanälen gleichzeitig mit Synchronisation von Kanal zu Kanal im Femtosekunden-Bereich. Dies führt zu einer neuen Ebene der Stimulus-Leistung für kohärente optische Verbindungen und flexible Breitbandmodulationsverfahren.
  2. Die Kombination aus der erweiterten UXR-Oszilloskop-Plattform, dem UXR-basierten OMA und dem schnellsten AWG der Branche bietet Hochgeschwindigkeitsentwicklern eine beispiellose End-to-End-Lösung, um ihre Technologieentwicklung schnell voranzutreiben.

Wo kann ich zusätzliche Informationen erhalten?
Unter www.keysight.com/find/UXR

Eignet sich die UXR-Serie auch für andere Branchen als die High-Speed-Digitaltechnik?
Ja. Aufgrund des geringen Rauschens, des geringen Jitters und der großen Bandbreite richtet sich die UXR an eine Vielzahl verschiedener Anwendungsbereiche und Branchen und ist damit nicht nur die nächste Generation von Oszilloskopen, sondern auch eine Messplattform.

  1. Das geringe Grundrauschen der UXR ermöglicht es Forschern, genaue 256 QAM-Konstellationen zu sehen, um kohärente Modulationsmessungen durchzuführen.
  2. Für neu entstehende Millimeterwellenanwendungen bis 110 GHz bietet die UXR den Ingenieuren ein zusätzliches Werkzeug, um Erkenntnisse bei der Analyse von breitbandigen Millimeterwellensignalen zu gewinnen.  Die Leistung der UXR ermöglicht es, breitbandige EVM-Messungen wie 802.11ay durchzuführen.
  3. Die Bandbreite und der tiefe Speicher der UXR unterstützen eW-Systeme.
  4. Die UXR kann als Funkempfänger verwendet werden. 5G steht kurz bevor mit Schlüsselbandbreiten bei 28 und 39 GHz und umfangreichen Zwischenbandbreiten. Das einzige Instrument, das das gesamte Spektrum digitalisieren kann, ist ein Oszilloskop. Die UXR kann nicht nur 39 GHz digitalisieren, sondern die Weiterentwicklung der UXR in der Frontend-Technologie reduziert auch das Rauschen und macht sie zu einem brauchbaren HF-Testwerkzeug.

  1. Keysight Technologies stellt Oszilloskope der UXR-Serie vor
  2. Q&A zu den Infiniium Oszilloskopen der UXR-Serie

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