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- ELETTRONICA OGGI 442 - GENNAIO/FEBBRAIO 2015
valida alternativa per lamisura del tempo di salita e del ritardo
di propagazione di dispositivi operanti a elevata velocità. In
pratica i progetti che prevedono velocità di trasferimento dati
maggiori di 20 Gb/s richiedono l’uso di soluzioni di collaudo
che supportano frequenze comprese tra pochi Hz (near DC)
a 70 GHz (o anche fino a 110 GHz) in una singola spazzolata
(sweep).
Questo perché il concatenamento dei dati misurati da più
VNA è un’operazione molto onerosa in termini di tempo e pre-
senta un’elevata probabilità di introdurre errori.
Nei connettori ad alta velocità, i problemi di trasmissione
sono spesso causati da vias (connessioni tra i vari strati di
un circuito stampato), “impilamenti” o pin del connettore. An-
che in questo caso i dati nel dominio del tempo, caratterizzati
da un’elevata precisione, ottenuti da un VNA a larga banda,
quanto campionati su molti punti, consentono di localizzare
in modo preciso l’ubicazione di qualsiasi problema. Per esem-
pio, il VNA a larga banda ME7838A di
Anritsu
, caratterizza-
to da un’ampiezza che arriva a 125 GHz e da un massimo di
100.000 punti di dati rappresenta la soluzione ideale.
In molti casi la trasformazione nel dominio del tempo è ese-
guita sui dati desunti dalle misure di S11 (coefficiente di ri-
flessione), ma può essere applicata per tutti gli altri parametri
S. Un tipico esempio è rappresentato dalle misure del tempo
di salita di dispositivi di trasmissione dati operanti a elevata
velocità. Tali misure sono basate sulle risposte al gradino di
S21 (coefficiente di trasmissione diretta). Il VNA effettua que-
ste misure con tempi di salita dell’ordine di 9 ps (in un sistema
operante a 110 GHz). Le opzioni di elaborazione (passa-basso,
passa-banda e gating) si applicano alle misure della risposta
nel dominio del tempo di S21.
Oltre a ciò, le tecniche di correzione dell’erroremesse a dispo-
sizione dal VNA consentono misure più accurate del tempo di
salita, misure che in un oscilloscopio potrebbero venire pena-
lizzate dall’utilizzo di cavi e adattatori non adatti.
In linea generale, la modalità “time domain” di tipo passa bas-
so è quella più utilizzata per le misure di integrità dei segna-
li. La modalità passa-basso ipotizza l’esistenza di dati a una
frequenza prossima alla continua: ciò consente all’utente di
calcolare le risposte al gradino e creare una trasformata reale
pura.
Poiché il valore in continua deve essere integrato dal tempo
0, esso riveste una notevole importanza. In molti casi il VNA
estrapola il termine in continua dai dati di frequenza esistenti.
Un calcolo poco preciso del termine in continua darà luogo
a misure di impedenza instabili (i VNA di Anritsu utilizzano
un’architettura di tipo circuito a ponte riflettometrico/accop-
piatore direzionale per migliorare l’accuratezza del modello e
garantire una migliore corrispondenza con i dati del simulato-
re EM – elettromagnetico - tridimensionale).
Questo concetto può essere illustrato facendo riferimento
alla misura del tempo di salita di un amplificatore di pilotag-
gio (driver amplifier) a 40 Gb/s condotta mediante un VNA
operante a 110 GHz. In primo luogo è richiesta una misura
del tempo di salita della risposta in trasmissione del VNA. In
Fig. 6 – Esempio di set-up di misure di quasi-ottiche utilizzando un VNA
e specchi a focalizzazione parabolica
Fig. 7 – Le riflessioni multi-cammino possono interferire con le misure
nello spazio libero
Fig. 8 – Misure nello spazio libero di un materiale fatto di cellulose:
l’ondulazione nei dati è prodotta dalla trasmissione su cammini multipli