Le misure di impedenza con analizzatori di reti vettoriali richiedono la massima precisione. L'analizzatore R&S®ZNL è uno strumento in grado di caratterizzare una vasta gamma di impedenze con incertezza minore di tutti i suoi concorrenti della stessa classe.
In un circuito stampato (PCB), ogni traccia che collega un modulo regolatore della tensione (VRM o convertitore CC/CC) all’ingresso dell’alimentazione di uno o più circuiti è comunemente definito come linea di alimentazione, o 'power rail'. L’insieme di tutte queste forme tracce sul circuito stampato costituiscono una rete di distribuzione dell'alimentazione, o PDN (Power Delivery Network).
Vista il suo scopo, ci si aspetta che una rete PDN abbia un’impedenza caratteristica nell’intervallo dei milliohm (mΩ). Inoltre, la sua impedenza idealmente non dovrebbe aumentare né diminuire con la frequenza rispetto al suo valore nominale. Un'analisi della risposta in frequenza di una rete PDN è molto significativa, perché la corrente che scorre dal regolatore di tensione ai circuiti utilizzatori è soggetta a diverse fasi transitorie (ad esempio durante l'accensione, in presenza di carichi dinamici, ecc.), che estendono il suo spettro fino a diverse centinaia di megahertz.
A queste frequenze, ogni interconnessione di una rete PDN inizia a svolgere un ruolo attivo nella trasmissione di potenza, dal momento che le tracce si comportano come bobine o condensatori a seconda delle loro proprietà fisiche. Le linee di alimentazione stesse agiscono come linee di trasmissione, ognuna caratterizzata dalla propria induttanza e capacità. Una corrente che scorre attraverso queste strutture risonanti rappresenta spesso un problema per i circuiti serviti (causando problemi di integrità del segnale, emissioni di campo elettromagnetico, ecc.). La caratterizzazione precisa dell’impedenza di una rete PDN è quindi fondamentale, ad esempio nelle fasi di test e risoluzione dei problemi di un circuito stampato.
Non tutti gli strumenti sono in grado di eseguire misure di impedenza, perché alcuni non possono misurare impedenze basse per la mancanza di un'adeguata gamma dinamica, alcuni non possono scansionare fino alla frequenza desiderata e alle sue armoniche, e alcuni non hanno l'interfaccia appropriata al PCB. Gli analizzatori di reti vettoriali (VNA) offrono tutto quanto sopra, ma la precisione delle loro misure di impedenza è proporzionale all'adattamento di impedenza e all’accuratezza di riflessione o trasmissione dello strumento
Si noti che per una PDN un errore di 1 mΩ può influenzare del tutto il risultato riuscito/non riuscito di un collaudo. Pertanto, la scelta dello strumento VNA più appropriato e la corretta configurazione del test contribuiscono positivamente al rendimento di produzione, assicurando una bassa incertezza di misura e riducendo, così, la possibilità di falsi positivi.
| Accuratezza delle misure di trasmissione | ||
|---|---|---|
| Superiore a 5 kHz | da +5 dB a –35 dB | < 0,05 dB o < 0.5° |
| da –35 dB a –50 dB | < 0,1 dB o < 1° | |
| da -50 dB a -65 dB | < 0,2 dB o < 2° | |
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Le specifiche sono basate su un dispositivo in prova adattato, una larghezza di banda di misura di 10 Hz e una potenza nominale della sorgente di –10 dBm. |
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| Accuratezza di trasmissione specificata (ampiezza e fase) calibrata dell'analizzatore R&S®ZNL, valida per l'intero spettro | ||
Accuratezza dell’impedenza per l’impostazione di bassa impedenza calcolata a partire dall’accuratezza della trasmissione specificata calibrata dell'analizzatore R&S®ZNL e valida per l’intero spettro. I dati compresi tra –65 dB e –90 dB sono estrapolati.
L'analizzatore di reti vettoriale R&S®ZNL offre il migliore adattamento di impedenza e l'accuratezza nella sua classe, mentre la versatilità dello strumento lo rende adatto per effettuare la misure anche nelle condizioni più difficili, che si tratti di un banco di prova in laboratorio o di un sistema di misura all'aperto.
L'interfaccia dello strumento R&S®ZNL è molto intuitiva e consente anche a chi non ha grande dimestichezza con le misure RF di impostare facilmente una misura e visualizzare i risultati in tutti i formati necessari. Per eseguire un test di impedenza, si seleziona semplicemente una delle seguenti opzioni nel menu di misura:
Ognuna di queste scelte corrisponde a una determinata impostazione di misura ed è il più adatto per una gamma specifica di impedenze.
La combinazione della terza opzione e di una corretta calibrazione con i kit di calibrazione di alta qualità di Rohde & Schwarz consente di ottener la minima incertezza per le misure sulle reti PDN, la cui impedenza è bassa, anche una frazione di milliohm.
L'analizzatore di reti vettoriale R&®ZNL consente anche a chi non ha grande dimestichezza con le misure RF di caratterizzare l'impedenza in un'ampia gamma di scenari di test (da impedenze molto basse a molto elevate). La sua accuratezza rende i risultati affidabili, laddove con la maggior degli analizzatori di reti vettoriali nella stessa classe non è possibile riuscire a eseguire la misura.
Funzionalità come l'analisi dello spettro e un pacco batteria possono essere installate opzionalmente per rendere l’analizzatore R&S®ZNL il tuttofare perfetto per affrontare ogni scenario di misura.
Corrispondenza fra le funzioni dello strumento e le impostazioni di misura per un corretto calcolo dell’impedenza
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