Melhorando o alinhamento canal a canal para aquisição multicanal com precisão de fase coerente

Graças à sua capacidade multicanal, os osciloscópios são ideais para aplicações multicanal como a análise de sinais MIMO (por exemplo, 5G NR, WLAN), sinais de radar multi-antena e sinais digitais diferenciais de alta velocidade (por exemplo, USB 3.x). Estas aplicações requerem que os canais do osciloscópio estejam bem alinhados. Isto significa que a inclinação residual canal a canal tem que ser medida com precisão, para que possa ser compensada. A disparidade de fase canal a canal é reduzida ao mínimo, o que desempenha um papel crucial na obtenção de resultados de medição confiáveis.

Fig. 1: Configuração da medição

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Fig. 1: Configuração da medição

Sua tarefa

Esta ficha de aplicação mostra como medir a inclinação de canal a canal e compensá-la em todo o caminho de sinal entre a fonte de sinal e a entrada do canal do osciloscópio, quando se utiliza a fonte de pulso diferencial de alta velocidade disponível para os osciloscópios R&S®RTO e R&S®RTP (a opção R&S®RTO-B7/R&S®RTP-B7 é necessária).

Fig. 2: Configurações da medição de atraso

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Fig. 2: Configurações da medição de atraso

A solução da Rohde & Schwarz

Com um desvio de < 0,5 ps entre suas saídas diferenciais, a opção R&S®RTO-B7/R&S®RTP-B7 é uma fonte precisa para retificar uma configuração de medição com vários canais. Para corrigir qualquer desvio na configuração para testes, conecte o conjunto de cabos que você utiliza para a medição às saídas do R&S®RTO-B7. Em seguida, alimente-os nos dois canais do osciloscópio e meça o desvio de canal a canal. A configuração de medição é mostrada na Fig. 1.

Devido à natureza diferencial dos sinais gerados pela opção R&S®RTO-B7/R&S®RTP-B7, uma das entradas deve ser invertida. É então possível medir o atraso entre duas arestas ascendentes dos sinais de entrada usando a função de medição automática correspondente (Fig. 2). Outra abordagem consiste em medir o atraso entre uma borda de subida de um sinal e uma borda de descida do outro. Neste caso, não é necessária uma inversão. Entretanto, como é mais intuitivo comparar dois pulsos com a mesma forma, a primeira abordagem explicada acima é recomendada. Ativando as estatísticas durante a medição, é possível obter o valor médio do desvio canal a canal e utilizar este valor como um deslocamento do desvio para realizar o desvio.

Fig. 3: Desvio medido canal a canal com histograma e métricas estatísticas chave

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Fig. 3: Desvio medido canal a canal com histograma e métricas estatísticas chave

Além disso, é possível traçar o histograma do atraso medido para determinar sua distribuição estatística. A Fig. 3 mostra o resultado obtido antes da retificação dos canais. Uma vez determinado o valor médio do desvio, ele pode ser aplicado como deslocamento do desvio nas configurações de sonda, como mostra a fig. 4. O resultado pode ser visto na fig. 5, que mostra claramente que os canais estão alinhados e o valor médio do desvio é agora < 1 ps.

Uma vez realizado o alinhamento, ele é estável em longo prazo e válido após reinício e aquecimento. Isso se deve ao sofisticado gerenciamento de temperatura dos osciloscópios R&S®RTO e R&S®RTP. Observe que o alinhamento só permanece válido se os mesmos cabos que foram utilizados durante o procedimento de retificação também forem utilizados para as medições.