近日,羅德與施瓦茨公司(R&S)目前最高性能示波器RTP系列產品在京亮相,這也是繼德國紐倫堡電力電子系統及元器件展之后,第二次面向公眾展示。
羅德與施瓦茨中國區示波器業務發展經理周文昊揭曉了這一產品,并詳細介紹了這款高性能示波器的創新價值所在。
羅德與施瓦茨全球副總裁兼大中華區新任總裁羅杉博士(左)和羅德與施瓦茨中國區示波器業務發展經理周文昊(右)共同為RTP系列揭幕,足見公司對于該產品的重視
周文昊表示,RTP的發布,是R&S邁向高端市場的第一步。“示波器是電子設計基本工具,盡管目前大部分示波器市場需求在中低端,但隨著系統數字性能的不斷提高,以及對數字和射頻融合技術的需求,對于高帶寬示波器的需求正在不斷增加。”
周文昊解釋道:“從系統方面來說,包括USB 3.0、PCI-E、MIPI、HDMI等串行協議傳輸速率越來越高,內存和主控單元的傳輸速率越來越高。而在數字和射頻融合方面,從最火的5G通信,到雷達、無人機、導航、汽車移動通信、車載導航等應用,都離不開射頻信號特征分析需求。”
羅德與施瓦茨中國區示波器業務發展經理周文昊
RTP如何沿襲創新宗旨
周文昊給出了RTP系列示波器的具體性能指標,在帶寬上,支持4/6/8 GHz,未來還將繼續提升到16GHz,波形捕獲率則達到了100萬波形/秒的超高捕獲率,存儲深度最高可支持2G樣點,支持實時去嵌功能,以及可支持多個18位高精度電壓和電流采集通道等特性...
一系列的指標,說明了RS進入高端示波器領域的決心。“RTP產品設計時候公司內部進行過多次激烈討論,包括對競品和市場進行深入分析,也針對客戶進行了廣泛調查,我們發現高性能示波器產業還有很多用戶痛點沒有解決,這也就是我們這臺儀器的機會所在。”周文昊說道。
R&S 示波器家族大全
為實時信號完整性而生
高端示波器最大的要求,就是要盡可能的捕獲到真實信號,這也是RTP的最大優勢所在。
周文昊介紹道,在波形捕獲率方面,R&S的產品比競爭對手性能高出一千倍。“仔細觀察就會發現,市場上很多高帶寬產品,帶寬提高的情況下波形捕獲率反而變低,但RTP由于采用專利的數字觸發技術,因此不存在這個問題。”
周文昊解釋道,傳統示波器的模擬觸發技術,采集和觸發并不在同一路徑,因此觸發帶寬遠低于采集帶寬,所以會造成高頻信號不觸發的問題。而RTP的數字觸發技術,使得采集通道和觸發通道路徑一致,帶寬也就一致了。
在信號完整性上,RTP針對前端采集進行了大量革命性設計,從而提高了捕獲率和捕獲真實性。比如采用陶瓷基片技術,改善了前端可變增益放大器的熱穩定性,實現了更精準的性能。同時,RTP采用了單核10G采樣/s 的AD轉換器,在實現更高采樣率前提下,解決了雜散問題。第三,R&S在前端通道進行了隔離技術,確保符合電磁兼容水平。
在示波器前端,R&S做了大量革新
周文昊強調道,高分辨率測試的核心并不在于ADC有多少位,而是如何實現更高信噪比測量。“很多廠商宣稱自己的示波器是12bit,但是實際采樣ADC位數會隨著工作時鐘變化而變化,和采樣率相關,因此這實際上都是通過軟件技術實現的。如果談到軟件技術,R&S的HD 16bit技術,可實現16位分辨率。”周文昊說。
在去嵌功能上,RTP同時支持實時去嵌和后處理去嵌兩種模式。“無論什么信號,在采集和處理端都會有一條鏈路,包括過孔、線纜以及探頭,都會對信號帶來干擾,如何去除這些干擾,采集到最準確的信號,就是去嵌的作用。”周文昊解釋道,以往,高端示波器都采取后去嵌模式,在此模式下,用戶只能通過后端處理,實現信號采集。而RTP支持的實時去嵌功能,則讓用戶第一時間就捕捉到DUT上的異常信號。
RTP產品的實時去嵌系統完全由硬件構成,利用數字有限響應濾波器技術,在采集通道和前端通過硬件實現40個抽頭的濾波器,完成損耗的修正和補償,還原真正的被測信號特征。用戶在使用時只需要設計路徑構成,同時將每個器件的S參數模型帶入,即可自動生成去嵌模型。同時,RTP也提供雙通道脈沖源,直接用示波器測試鏈路的S參數。
S參數選擇設置界面
“實時去嵌功能支持信號觸發,而后去嵌模式可獲得更好的信號頻響,因此ETP支持這兩種功能,讓客戶自行選擇。”周文昊說道。“實時去嵌功能是一項革命性的成果,可大大提高研發人員的測試覆蓋,因為偶發異常信號捕獲是概率極低的事件,實時去嵌對于Debug的幫助就好像幫工程師實現對信號的海底撈針一樣。”
實時去嵌與軟件去嵌相比較
支持多合一
周文昊表示,隨著各項技術的融合,用戶對示波器的需求也變得多樣化,尤其是高端儀器,為了投入性價比,用戶往往需要時域、頻域、邏輯、調制甚至源等多種功能。RTP支持各類豐富的軟硬件選件,節約客戶的投資。
“RTP平臺充分可擴展性,無論是前端還是后端都有擴展功能插槽,無論是信號源、激勵、帶寬、存儲深度等都可擴展。在端口上,RTP可實現4個模擬通道、16個邏輯通道、4路高靈敏度電流測試、4路高靈敏電壓測試,雙通道任意波發射器或者高速脈沖源等。”
周文昊特別強調了RTP在電源完整性測試上的應用,RTP可以兼顧信號完整性和電源完整性兩個方面。“絕大部分產品的輸入靈敏度為5mV/div,而RTP的產品是業界首次1mV/div,因此可覆蓋各類精準的電源完整性測試。”
在頻域上,RTP支持射頻信號和寬帶信號的直接測試,此外在高于8GHz時,可結合R&S的FSW系列頻譜儀,實現對最高90GHz帶寬的支持。“隨著未來射頻領域越來越多的MIMO需求,如何測試多路射頻信號特征,以及通道之間的相位差,傳統的做法是用多臺頻譜儀測量,成本是個大問題。但通過RTP產品,可實現多路信號的測試和分析。”
更加緊湊靜音
“我們調查發現,工程師并不關心示波器的屏幕到底要做到多大,如果想要更大,外接一個顯示器就夠了。實際上更便攜,更安靜是更人性化的設計。”周文昊說道。
RTP尺寸僅為440*270*310mm,和競品比較,RTP可減少40%投影面積,35%體積以及25%的重量,是高性能示波器家族中最輕量便攜的產品,方便客戶攜帶或放置于實驗臺上。
“R&S進入示波器已有十年,目前示波器已成為R&S測量業務增長的最重要單元。用戶選擇R&S,最主要的原因是我們能夠通過提供創新的技術和產品,實現競品無法覆蓋到的需求。”周文昊說道。
2017年,R&S中國區示波器業務實現了30%的高速增長。而這一優異成績,也給了R&S信心,未來必定會繼續加強在這一領域的投入。