作為硬件研發、生產中的測量設備,示波器是電子電器工程中必不可少的工具。“每一位電子技術工程師,都應該至少擁有一臺示波器”,這樣的結論足以證明示波器在電子技術中至關重要。在示波器領域永遠都是市場發展促進技術創新,技術創新推動市場發展。不同定位的示波器發展方向也不同,低端示波器注重價格,高端示波器注重性能。
近年來隨著5G、光通信、量子計算、云計算、大數據、自動駕駛、人工智能等技術的快速發展,對數據速率和吞吐率的需求持續激增,這意味著,對設備的設計和測試也提出了更高要求。正在為下一個技術突破而進行競賽的尖端研究人員,需要使用更新的測試和測量設備來應對新的挑戰,這其中也對高端示波器提出了更高的要求。
為了幫助業界加速技術創新,全球領先的測試測量廠商是德科技在7月份新推出高達110 GHz實時帶寬,256 GSa/s采樣率、卓越的信號完整性等多個讓業界難以置信性能指標的UXR系列實時示波器。而僅過了2個月后,是德科技又將原來的80GHz~110GHz帶寬,擴展到13GHz~110 GHz 全系列。
是德科技是如何同時實現多個性能指標的突破,又為何在短時間內快速將帶寬擴展到13GHz?帶著這些問題,微波射頻網近日應邀來到是德科技深圳辦公室,采訪了是德科技網絡基礎設施測試部市場經理杜吉偉先生,就前沿產品研發人員面臨的挑戰和是德科技如何通過產品創新全面應對挑戰等相關問題進行了交流和探討。
是德科技網絡基礎設施測試部市場經理杜吉偉
高端示波器創新從單點突破到全面制勝
對于高端實時示波器來說,市場永遠都不會平靜。帶寬從6G、13G、16G、33GHz、63GHz到110GHz,示波器廠商之間的超越與被超越,精彩總在不斷上演。以往高端示波器的創新主要集中在帶寬、采樣率、ADC、量程、通道等單個或兩個性能指標的突破,而這次推出的UXR系列實時示波器幾乎將所有的性能指標都做到了極致。
杜吉偉先生介紹到:“目前Keysight,包括CEO和CTO,高層領導都來自以前的示波器產線,對示波器產線也格外重視。Keysight一直對于示波器發展秉承要做就要做到第一的理念,而UXR系列實時示波器可以說是近80年技術沉淀的產品,運用的尖端技術已達到業界難以企及的地步。”
杜吉偉指出,新的UXR示波器在技術上具有三大優勢特性:其一、采用是德科技第二代磷化銦(InP)半導體工藝,可實現極寬的帶寬和極低的本底噪聲。儀器領域只有是德科技擁有磷化銦(InP)半導體工藝;其二、10 bit ADC垂直分辨率和領先業界的信號完整性,ADC芯片是是德科技自己研發的,實現卓越的有效位數(ENOB)性能,并打破采樣率和垂直分辨率成反比的魔咒,實現垂直和水平精度的雙重保障;其三、4個通道同時使用,每個通道都可同時高達110GHz帶寬, 10-bit ADC , 256Gsa/s采樣率, 80mV~4V量程,通道間的固有抖動低于35fs(rms),以提供準確的時序和相位測量。
杜吉偉進一步指出,全面技術突破,讓是德科技在示波器方面真正進入無人區,至少2-3年內業界很難再有廠商能做出同時達到所有這些性能指標的同類產品。杜吉偉先生特別強調,Keysight在示波器技術上不斷創新研發,目的并不是要拉開跟業界距離,而是為解決研發人員在創新開發中進行設計測試時所遇到的痛點,滿足高速串行和并行接口、太比特(Terabit)和光通信技術研究、5G、射頻、雷達、航空航天和國防等領域快速提升的測試測量需求。
UXR也是一款出色的射頻測試工具
談到UXR針對微波射頻領域應用時,杜吉偉介紹到由于UXR本底噪聲低、固有抖動小和帶寬覆蓋范圍廣,也是一款出色的射頻測試工具。對于高達110 GHz 的新興毫米波應用,UXR 為工程師提供在分析寬帶毫米波信號時能夠獲得深刻的寬帶信號洞察力。也可以直接完成像802.11ay 這樣的寬帶信號EVM 測量,無需借助下變頻器。5G 正在崛起,UXR 可用作射頻接收機。5G主要帶寬為Sub-6、28、39 GHz ,中頻帶寬也比以前大幅提升。示波器是能夠將整個頻譜數字化的唯一儀器。UXR 不僅可以將所有39 GHz 頻譜數字化,它在前端技術方面的進步使得儀器的本底噪聲很小。在航空航天及國防領域UXR 的高帶寬和深存儲器支持電子戰系統測量和驗證。
將110GHz帶寬的技術引入到13GHz 推進工程師體驗平等
在談到為什么僅過了兩個月時間,就將原來的80GHz~110GHz帶寬擴展到13GHz~110 GHz 全系列,這么快將110GHz帶寬的技術引入到13GHz是出于怎樣的市場考量時,杜吉偉表示,UXR系列80GHz~110GHz帶寬實時示波器已經達到行業頂尖水平,但因為工藝成本原因價格相對較高,只有像Intel、高通這類巨無霸公司才有購買能力,處在金字塔頂的工程師才能使用到。把高端技術往下拉,追求的是4個字--“體驗平等”,我們下拉到13GHz,高采樣率、高分辨率、磷化銦工藝,這樣不論是巨無霸公司,還是獨角獸AI公司,抑或是初創公司里的工程師,大家的體驗是一致的,讓更多工程師受益于新一代巔峰技術。
杜吉偉指出,在推進工程師體驗平等方面,是德科技還做了很多工作。主要體現在:為保護用于投資而設計,UXR示波器通道數和帶寬都可以升級,2 通道可升級到4 通道,以及13GHz帶寬可一路升級到110 GHz。不同發展階段的公司可以根據自身購買能力選擇合適型號的產品。客戶現在可以放心投資,因為平臺可以通過隨時升級硬件來確保他們滿足未來技術進步的需求。對于一些初創公司、小型公司,是德科技還提供置換、租賃、開放實驗室等更低成本的方式,來滿足這類公司對測試測量的需求。
三重研發架構并行 驅動公司持續創新
是德科技由原安捷倫測試測量事業部2014年11月獨立而來,當時這項拆分工作引起了業界的廣泛討論。事實表明了當年是德科技拆分獨立是無比明智的決定,獨立以來是德科技一直保持高速增長,2017財年是德科技收入達32億美元。通過短短的4年時間,是德科技已成為全球領先的測試測量設備廠商,市值翻了近4倍。
杜吉偉表示是德科技的創新不僅體現在示波器方面,公司還推出了另外兩款產品,一款是光調制域分析儀,另一款是任意波形發生器(一個模塊多大4個通道,每個通道可同時達120Gsa/s采樣率),這兩款產品都屬于無人區級別的。
在很多超前沿領域,是德科技也在重點投入,例如:在量子領域,是德科技專門成立了量子測試部門(Quantum Engineering Solution Group),并收購專業公司來支持業界對量子的研究探索。杜吉偉先生揭秘道,是德科技擁有三重研發架構,即Keysight Labs Central Teams(Keysight實驗室中央團隊)、R&D Centers of Excellence(卓越研發中心)、Solutions Groups(解決方案組)。
其中Keysight Labs Central Teams專注于最前沿的技術開發,關注5年甚至10年、20年之后的技術,是公司的創新之源;R&D Centers of Excellence主要尋找客戶痛點,將Keysight Labs Central Teams 的前沿技術用于解決客戶的實際問題,開發出一臺臺測量儀器;Solutions Groups則與領先的客戶合作,創造高價值的解決方案,加快客戶的產品上市速度,所謂方案是包括軟件、硬件和服務在內的交鑰匙工程。
杜吉偉總結道,以上三重研發架構,驅動著是德科技持續創新。