揭密测量仪器核心芯片—303块MMIC组成的 "航空母舰" PNA-X

2015-08-25 来源:是德科技微信公众号 我要评论(0) 字号:

芯片?“心“片?

所谓“芯片”, 电子仪器之”心”也。大到翱翔上天的卫星,小到屏幕前手机党手里的iphone; 复杂如等等等等的CPU,简单到逻辑板上的与非门,电路运算及控制全部在各块芯片上完成。

测试测量仪器也不例外,作为电子仪器性能的度量衡,本身的性能要求频率全频带覆盖被测电路/器件工作频段、而精度需要至少超出2个单位以上。

是德科技之所以在测试测量行业独领风骚,其根本就在于最高性能、最顶尖的ASIC芯片,全部由是德科技自有的芯片团队研发、生产制造并封装测试,应用于测试测量仪器。在稍后的连载中,我们将逐一披露测量仪器之“芯”,解开高精尖设备的秘密所在。

连载预告,精彩不容错过

第一期: 巨无霸矢量网络分析仪PNA-X之核芯
第二期: 超高速跳频源UXG之核芯
第三期: 63GHz模拟带宽示波器之核芯
第四期: 超宽带实时频谱仪UXA之核芯

PNA-X到底有多牛?

· 使用PNA-X 即意味着您选择了网络分析仪中真正的领导者

PNA-X 系列微波网络分析仪是是德科技在射频(RF) 网络分析领域内长达40 多年的技术领先地位和产品创新精神的巅峰之作。PNA-X 不仅仅是一款矢量网络分析仪,在测量放大器、混频器和频率转换器等有源器件方面,它们还是世界上集成度最高并且应用最灵活的微波测试引擎。

· 全球最广泛的测量应用软件

在常见的射频测量领域内,无论是在对同轴器件直接进行测量,还是需要使用测量夹具进行测量,甚至是在对晶圆上的器件进行测量的环境中,PNA-X 无一例外地能够做到把最快的测量速度、最高的测量精度以及最容易使用的测量操作界面完美地结合在一起。应用范围包括:

– S 参数(连续波和脉冲)
– 噪声系数
– 增益压缩
– 互调和谐波失真
– 变频增益/损耗
– 真正的差分激励
– 非线性波形和X 参数* 表征
– 天线测试

有没有一种全能选手,大Boss唯我独尊的感觉!只要你敢想,没有PNA-X测不出来的。

What’s inside?

扒掉PNA-X的外壳,我们来看看它的核心芯片!

有没有看到你熟悉的电路拓扑方式?

放大器…

首先是大家最熟悉的,射频微波电路中“居家必备良品”—放大器

这两个都是典型的单端放大器,不过它的工作频率高达50GHz, 而且是宽频放大器,从0频直到50GHz。

大家知道,PNA-X主机,最高频率选件是67GHz,Ka波段的选择有50GHz或43.5GHz。同时,在常用的Ka以下也有26.5GHz矢网可供选择使用,26.5GHz 的放大器就是下面这一个,请注意高频MMIC芯片的走线技巧。

更高频的网络分析仪…

毫米波/太赫兹也是当前科研领域非常热门的研究方向之一,那对毫米波电路器件电路的测量,便需要频率范围高达毫米波波段的网络分析仪。矢网目前110GHz已经对中国全面解禁,它的系统组成方式,是由高频矢网进一步加扩展模块扩频而实现。它们是这样连接在一起的:

有人问了,扩频模块都扩到网分外面来了,可以保证还是像一台机器一样无缝工作吗?答案,当然是肯定的!

温故而知新,在这里,我们有必要来回忆一下网络分析仪的工作原理图:

而扩频的原理,则是从网分内部将中频和本振信号拉出,采用谐波混频的方式,把激励信号搬移到W波段。

外接了扩频模块之后,我们还是像操作单台网分一样在主机界面操作,网分通过工作频段自动选择内部的工作电路或者外部高频模块。为实现精密无损的性能,我们再来放大看它的控制器部分,微波开关是其中的关键部件之一。

所以左上角的那一块,就是一个75GHz的毫米波开关。在下图中,可以非常明显的看得到左方、上方、下方的3个信号点,构成最典型的开关,对信号进行切换。

还等神马?

303块MMIC,你,值得拥有!

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