Netzwerk Analyzer mit 8 und 12 Ports

23. Februar 2012 – LeCroy kündigt neue 8- und 12-Port Modelle der SPARQ Netzwerk Analyzer Modellreihe an. SPARQ misst S-Parameter auf Knopfdruck und zu einem Bruchteil der Kosten eines traditionellen Netzwerkanalysators (VNA), die sehr teuer und komplex zu bedienen sind. Mit den 8- und 12-Port SPARQ Modellen lässt sich das Übersprechverhalten in mehrspurigen differentiellen Strukturen charakterisieren, was für Signal Integrity Entwickler von großer Wichtigkeit ist.

Im Markt werden immer häufiger sehr schnelle mehrspurige serielle Datensignale eingesetzt, was für Entwickler einige neue technische Herausforderungen mit sich bringt. Traditionelle Netzwerk Analyzer sind im Einsatz an 8- und 12-Port S-Parameter Messungen sehr teuer und sehr zeitaufwendig. Die neuen SPARQ Modelle kosten nur einen Bruchteil dessen, was ein VNA kostet. Beispielsweise ist ein 12-Port SPARQ zum gleichen Preis wie ein 4-Port VNA erhältlich. Alle SPARQ Modelle nutzen eine integrierte OSLT Kalibrierung und ermöglichen es dem Anwender, den Analyzer schnell und präzise zu kalibrieren und das Messobjekt zu prüfen, ohne erst fehlerbehaftete externe Kalibrierungsstandards anzuwenden. Das bedeutet, dass ein Anwender eine komplette 12-Port S-Parameter Messung in nur 30 Minuten durchführen kann, wovon ein Großteil dieser Zeit keine Anwesenheit erfordert, da nur Daten erfasst und berechnet werden.

Übersprechverhalten in mehrspurigen seriellen Datensystemen erfordert 12-Port S-Parameter

Cloud Computing, Mobile Computing, Smartphones und kontinuierliche Übertragungen von Video-Dateien erfordern immer höhere Netzwerk-Bandbreiten. Daher nutzen viele aktuelle Kommunikationsstandards mehrkanalige differentielle Signale, um Daten mit immer höheren Bit-Raten zu übertragen. Die mehrspurige differentielle Signalisierung setzt sich immer mehr durch und wird bereits von Standards wie PCIe Gen3, Serial Rapid IO, InfiniBand und 40/100 GBASE Ethernet genutzt. Mehr denn je spielen aufgrund des Übersprechverhaltens und der Kanaleffekte die Signal Integrität eine sehr wichtige Rolle. Entwickler im Bereich Signal Integrität müssen solche Effekte vorhersagen und verstehen, wenn sie mehrspurige differentielle Schaltungen und Verbindungen entwickeln, um nachträgliche kostspielige Veränderungen am Design zu vermeiden.

Mit einem 4-Port Netzwerk Analyzer lassen sich die S-Parameter an nur einer differentiellen Spur messen. Diese Messungen bieten nur einen partiellen Einblick in das Verhalten der Schaltung und können das Übersprechverhalten zwischen Spuren nicht beschreiben. Mit einem SPARQ-3012E kann man mit nur einem Knopfdruck die komplette 12-Port S-Parameter Matrix messen. Die daraus resultierenden S-Parameter beschreiben das Near-End (NEXT) und Far-End (FEXT) Übersprechen zwischen bis zu 3 differentiellen Spuren. Diese können anschließend in Modellen benutzt werden, um die Leistungsfähigkeit von Schaltungen vorherzusagen oder um Transmitter und Receiver Ausgleichsschemata zu entwickeln. Die neuen SPARQ Modelle sind mit 30 GHz spezifiziert und können S-Parameter bis 40 GHz bestimmen. Dies erlaubt es, SPARQ bei Messungen des Übersprechens in vielen schnellen mehrspurigen seriellen Datenstandards einzusetzen.

Der SPARQ basiert auf Zeitbereichsmessung und verwendet die TDR/TDT-Messfunktion zusammen mit LeCroy’s patentierter schnellen Signalerfassung, um S-Parameter an passiven Bauteilen zu bestimmen. Das Gerät wird an das Messobjekt und einen PC mit installierter SPARQ Anwendung angeschlossen. Nachdem die Messungen aufgesetzt sind (Anzahl Ports, Punkte, End-Frequenz) beginnt die Messung durch einfaches Klicken des „GO“ Befehls. Mit Hilfe der eingebauten OSLT Kalibrierung kalibriert sich der SPARQ in ca. 1 Minute automatisch und führt anschließend die Messungen durch, ohne dass vorher irgendwelche Veränderungen (Anschlüsse, Kabel etc) durchgeführt werden müssen. Mit dem SPARQ gehört die mühsame, langwierige und fehleranfällige manuelle Kalibrierung der Vergangenheit an. Mit dem 12-Port SPARQ können komplette Messungen inklusive Kalibrierung in 30 Minuten durchgeführt werden. Im „Preview Mode“ sind die Ergebnisse bereits nach weniger als 10 Minuten verfügbar. Die Ergebnisse werden als Touchstone 1.0 Datei gespeichert, die einfach in Simulatoren und anderen Messgeräten wie LeCroy High-Speed Oszilloskope bis 60 GHz importiert werden können. Die Anwender können mit den S-Parametern anschließend Kanaleffekte und De-Embed Strukturen nachahmen, Augendiagramme, Jitter und Übersprechen in mehreren seriellen Datenspuren messen.

SPARQ – Einfache Bedienung eingebaut

SPARQ Analyzers sind aufgrund ihres Aufbaus einfach in Betrieb zu nehmen und zu bedienen. Sie sind klein, robust und portabel und können von jedem Entwickler bedient werden. Sie erfordern kein Spezialwissen, wie dies für Kalibrierung und Bedienung eines VNA der Fall ist. Alle notwendigen Dinge sind serienmäßig vorhanden, inklusive phasenstabile 40 GHz Kabel. Da 12-Port VNAs meist auf mehreren 2- und 4-Port Einheiten bestehen, sind sie wesentlich komplexer und teurer.