Medições de impedância com analisadores de redes vetoriais requerem máxima precisão. O R&S®ZNL tem a capacidade de caracterizar uma ampla gama de impedâncias com a mais baixa incerteza em comparação aos concorrentes da mesma classe.
Em uma placa de circuito impresso (printed circuit board, PCB), cada traço condutivo que conecta um módulo regulador de tensão (VRM ou conversor CC/DC) à fonte de energia de um ou mais circuitos é comumente definido como trilhas de corrente. O conjunto de todos esses traços caracteriza uma rede de distribuição de energia (power delivery network, PDN) do PCB.
Em razão da natureza do seu propósito, espera-se que a PDN apresente uma impedância característica na faixa de milliohms (mΩ). Além disso, em termos ideais, a impedância não deveria aumentar nem diminuir com a frequência do seu valor nominal. Uma análise de uma resposta em frequência de PDN é importante, pois a corrente que flui a partir do VRM até os circuitos alimentados passa por fases transientes (durante a ligação, com cargas dinâmicas, etc.), o que estende seu espectro para várias centenas de megahertz.
Nessas frequências, cada interconexão da PDN começa a desempenhar um papel ativo na transmissão de energia, pois elas se comportam como bobinas ou capacitores dependendo de suas propriedades físicas. As trilhas de corrente atuam como linhas de transmissão, cada qual caracterizado por indutância e capacitância próprias. A corrente transmitida através dessas estruturas ressonantes frequentemente representam um problema para os circuitos alimentados (ou seja, problemas quanto à integridade de sinal, emissões de campo eletromagnético etc.). A caracterização precisa da impedância de uma PDN é, portanto, um exemplo clássico em fases de solução de problemas e teste de PCB.
Nem todo instrumento é capaz de realizar medições de impedância, pois nem todos podem medir baixas impedâncias devido à falta de uma faixa dinâmica apropriada. Alguns instrumentos não conseguem realizar varreduras até a frequência desejada e suas harmônicas e alguns não tem a interface apropriada para PCB. Os analisadores de redes vetoriais (VNA) satisfazem todos os requisitos mencionados acima, mas a precisão de suas medições de impedância é proporcional à precisão de transmissão e reflexão da adaptação de impedâncias do instrumento
Observe que para uma PDN, um erro de 1 mΩ pode afetar todo o resultado de um teste de aprovação/reprovação. Portanto, a escolha do analisador de redes vetoriais apropriado e a configuração correta para testes contribuem positivamente para o rendimento da produção ao garantir baixas incertezas de medição e, assim, diminuir o risco de falsos positivos.
| Precisão das medições de transmissão | ||
|---|---|---|
| Acima de 5 kHz | Entre +5 dB e –35 dB | < 0,05 dB ou < 0,5° |
| Entre –35 dB e –50 dB | < 0,1 dB ou < 1° | |
| Entre –50 dB e –65 dB | < 0,2 dB ou < 2° | |
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As especificações são baseadas em dispositivo em teste compatível, uma largura de banda de medição de 10 Hz e uma fonte de alimentação de –10 dBm. |
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| Precisão de transmissão especificada calibrada R&S®ZNL (magnitude e fase), válida para todo o espectro | ||
Precisão de impedância para configuração de baixa impedância calculada a partir da precisão da transmissão especificada calibrada do R&S®ZNL e válida para todo o espectro. Dados entre –65 dB e –90 dB estão sobre-excedentes.
O analisador de redes vetoriais R&S®ZNL oferece a melhor adaptação de impedâncias e precisão da classe, e sua versatilidade torna o instrumento adequado para medições nas situações mais desafiadoras, seja na bancada de ensaio do laboratório ou em campo.
A interface R&S®ZNL é muito intuitiva permitindo, inclusive, ao usuário sem conhecimentos profundos de RF configurar uma medição com facilidade e visualizar os dados em todos os formatos necessários. A fim de realizar o teste de impedância, basta que o usuário selecione uma das seguintes opções no menu de medição:
Cada uma das opções acima corresponde a uma configuração de medição determinada e adequa-se melhor a uma faixa específica de impedâncias.
A combinação da terceira opção e uma calibração correta com os kits de calibração de alta qualidade da Rohde & Schwarz permitem a mais baixa incerteza para a PDN cuja baixa impedância equivale a uma fração de um milliohm.
O analisador de redes vetoriais R&S®ZNL permite que até usuários sem conhecimentos profundos de RF configurem medições de impedância para uma ampla gama de cenários de teste (de impedâncias muito baixas a muito altas). Sua precisão proporciona resultados confiáveis em situações nas quais a maioria dos analisadores de redes vetoriais da mesma classe falham.
Funcionalidades como análise de espectro e conjunto de baterias podem ser instaladas opcionalmente, para tornar o R&S®ZNL a opção versátil perfeita para qualquer situação de medição.
Correspondência entre funções do instrumento e configurações de medição para o cálculo correto da impedância
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