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从Keysight UXR系列示波器看Keysight企业精神

2018-09-27来源: EEWORLD 关键字:Keysight  是德科技  示波器

今年以来,Keysight是德科技)的示波器产品Infiniium  UXR系列先后有两次新品发布,接连引起了业界广泛关注。

有意思的是,此次Infiniium系列产品并不像过去一样以S、V、Z等单字母命名,而是选择了类似频谱仪的系列名字命名。对此,Keysight网络基础设施测试部市场经理杜吉伟表示,“我们在示波器领域已经走入了无人区,所以希望产品命名也不一样,UXR这个名字借鉴了我们的王牌频谱仪的名字UXA,U=Ultera ,X=Extreme,R=Real-time scope。”

UXR第一次发布是宣布推出全新系列示波器产品,是业界唯一支持Terabit研究的实时示波器,具有高达110 GHz的实时带宽,业界领先的采样率(256 GSa / s)和信号完整性(最低本底噪声和抖动)。

第二次发布则是在不久前日本举行的Keysight World上,Infiniium UXR系列示波器,由原来的80GHz~110GHz带宽,扩展到13GHz~110 GHz全系列。

近日,杜吉伟从定义、开发、市场应用等全方位解读了UXR系列产品,同时深入讲解了Keysight的企业精神。

“有句成语是海纳百川有容乃大,如果你的胸怀足够宽阔的话,就是大江大浪进来,都能够容纳进来,也可以看到每一个清晰的浪花,示波器也是如此,自身越纯净的产品就会越强大。”杜吉伟说道。




Keysight网络基础设施测试部市场经理杜吉伟


UXR系列产品详解

UXR产品的特点如下:

10 位垂直分辨率和出色的信号完整性,可提供优异的有效位数(ENOB),从而实现更高的裕量;

40 GHz - 110 GHz 带宽的型号提供每通道 256 GSa/s 的采样率,13 至 33 GHz 型号提供每通道 128 GSa/s 的采样率,每个采样点物理位数都是10-bit,时间和空间精度双重保障;

四个通道同时使用,保证每个通道都是满带宽;通道间固有抖动低于 35 fs(rms),提供精确的时序测量;

可选配全套原厂级自校准模块,确保长期测量的精度,同时避免了设备送校的需求;

基于是德科技专有磷化铟(InP)工艺制造的芯片可支持高带宽下的宽广量程。


UXR产品图,红色的Keysight Logo相当于摄像机上的红点,代表着Keysight的专注,这是Keysight成功的基石。


杜吉伟表示,现在厂家推新品的时候,一般在一点上能够实现技术突破已经不容易了,但是Keysight能够同时在几点上均提供创新,这是非常不容易的。“我们常说一个点是突破,两个点是创新,三个点是非常了不起,四个点同时实现突破,这就是走到无人区的寂寞了。”杜吉伟说道。

只有Keysight可以实现4个通道同时使用时,每个通道均满带宽运行。如果按照每个通道价格计算的话,这台仪器的价格是最便宜的。

对于分辨率来说,Keysight同时实现了10-bit分辨率和水平256G Sa/s采样率,实现了绝对的信号精准度。对于部分用户来说,高带宽并不一定需要,但是会需要更高的分辨率。一般来说,分辨率和采样率呈反比,也正因此,部分示波器在标注性能指标时,都会特别注明该特定分辨率是在该特定采样率下实现的。“我们的产品性能定义都是以实际的ADC物理性能指标表示。”杜吉伟强调道。而为了让用户更好地分辨这几类ADC的区别以及其他公司的“文字游戏”,Keysight也撰写了一篇白皮书,让用户可以更清楚明白其中的奥秘。

所以,现在越来越多的示波器厂商喜欢采用ENOB(等效位数)概念,ENOB是衡量示波器调理电路、模数转换器(ADC)性能的综合指标,ENOB越大,示波器数据采样的精度就越高,示波器底噪、产生的各类误差越小。



Keysight官方提供的白皮书,对比了几家主流示波器厂商前端采集处理的实现方法


Keysight示波器一切的优势,几乎都源于80年代就开始开发的磷化铟技术上。与较早的砷化镓 (GaAs) 工艺相比,磷化铟工艺技术具有更高的晶体管切换频率与出众的材料属性。磷化铟技术具有更高的饱和电子速率和峰值电子速率、较高的导热性、较低的表面重组速率以及较高的故障电场。从而实现:


高频率时更为平坦的响应;通过低噪声、绝缘基片获得更高的测量精度;较低的功率损耗带来更高的可靠性;支持更高的量程,避免使用衰减器给信号带来了干扰。

从十几年前说起

提到磷化铟,就不得不提到安捷伦时代,2002年,Keysight 现任CEO Ron Nersesian刚刚离开另外一家仪器厂商,回归当时的安捷伦,彼时,他开始负责示波器业务产品线。“当时Ron定下了一个目标,我们要做示波器要不就不做,做就要做行业老大。我们要做庄家,而不是跟随者,这就意味着我们要制定并领导业界的游戏规则。”杜吉伟回忆道。

“Ron当时解释道,我们每个人都不是神仙,谁都无法预测将来的目标能否实现,但我们要成为庄家,掌控成功的概率,通过不断推高概率从而获得成功。”



Keysight CEO Ron Nersesian


对于如何推高概率,Ron提到了成功的底层逻辑,首先就是专注,要对正确的事情allin;第二点是节奏,控制好产品推出的节奏,这个节奏一定是和用户的痛点相结合。第三就是要有必胜的信念,需要通过一次次的产品迭代而形成的。

而时任安捷伦副总裁兼示波器事业部总经理现任Keysight CTO Jay Alexander当初就曾表示:“我们要在示波器行业立足,一定要从我们的优势和强项出发,我们是一家射频微波公司,如何把射频的领先技术应用到高端示波器上,这是我们的强项,我们的技术优势,如果我们做低端示波器,是没有任何成本优势的。”



Keysight CTO Jay Alexander


如果回顾Keysight在示波器产品的历史,我们可以看到Keysight的示波器产品带宽从最早的6GHz,到12GHz,再到33GHz,63GHz以及如今的110GHz,每一次产品的更新都是一次迭代,每一次产品技术突破都是一次信心的建立,每一次热销都不断巩固着Keysight市场地位,最终成就了Keysight高端市场霸主的地位。

正是因为在示波器领域收获了成功,Ron和Jay此后都被任命为Keysight的高管。“能率领Keysight在竞争激烈示波器市场从小到大,这正说明了两位的领导力,现如今的时代变化太快,只有有活力有创新力的人来领导公司,才能继续不断前行。”杜吉伟说道。

除了有高瞻远瞩的领军人物之外,Keysight还有大量勤勤恳恳的工程师,正是由于他们的聪明才智,才让Keysight的产品得以不断进入“无人区”。杜吉伟讲述了Keysight一位普通的电子工程师Dave Dasher的经历。

Keysight工程师Dave Dasher


其实他的简历非常简单,从1984年毕业起,这名工程师就在惠普工作,如果不是惠普分拆那么他的个人简历会更简短。“Dave一辈子的工作就是在做前端放大器电路,这个工作看似单一,但它决定了一台示波器的性能。他曾和我说过,每一个技术细节并没有那么容易,开发前端电路就想剥洋葱一样,每剥一层就是一层的泪。他曾经有半年时间工作没有进展,整个人就像走在黑暗的隧道里面,什么都看不见,完全没有方向感的瞎摸瞎碰。”杜吉伟说道。

在前端电路采集板卡设计中,Keysight采用了法拉第屏蔽箱技术,通过在PCB上“长”出三维空间的铜从而实现对电磁的屏蔽,进一步降低示波器的本底噪声和固有抖动,让高频信号更加精确。“实际上想要设计一款绝对优秀的高频示波器,要注意很多设计细节,如果公司本身不具备射频微波的能力,很难有这种技术突破的。”杜吉伟说道。




40-110GHz模拟前端头,利用了法拉第屏蔽箱技术


软件的力量

在Keysight内部有一个公式:insight =software(软件)+hardware(硬件)+people(专业人员)

今年以来,无论是Ron还是Jay都在强调Keysight要转型从专注产品到面向客户提供软件和服务,并宣布推出PathWave软件平台。

杜吉伟表示,PathWave仿真和PathWave测试软件可以帮助工程师迅速实现产品的测试开发。

“产品的开发往往都不是从零开始,而是一代代的迭代,如果想加速产品的开发周期,工程师可利用软件充分的进行仿真和测试,避免反复修改产品原型。通过PathWave,真正打通了仿真和测试两个环节,使测试里有仿真,仿真里有测试。”杜吉伟说。

此外,PathWave还提供了云平台,客户可将每个测试程序、流程和结果放到网上,实现协同研发,同时也可以更轻松和直观的查看各个测试版本结果,以方便最终决策。

独特的三重研发架构

杜吉伟特别强调了Keysight的三重研发架构,包括Keysight实验室,研发中心以及解决方案中心,其中Keysight实验室负责开发未来3-5年甚至10年后的技术,包括此前的磷化铟技术,以及现在大火的量子计算技术,该实验室都有所涉及。研发中心负责的是将前沿技术产品化,实现真正的商业需求。而解决方案中心则是负责满足客户及市场的需求,解决客户的工程痛点。

比如UXR示波器,Keysight实验室负责第二代磷化铟半导体工艺优化、高速10-bit ADC
及内存控制器的开发,研发中心则是进行仿真、制版、调试等工作,解决方案部则像搭积木一样,针对用户的不同需求,将软硬件积木进行概念性搭建,实现客户方案的快速响应。“此前没有这套研发流程时,我们只能根据客户的需求看看现有产品能不能满足,如果无法满足的话只好重新开发,一般高端仪器的研发周期至少三年,所以很难满足客户的突发性需求。”

杜吉伟表示,公司从安捷伦被剥离之后,公司名称命名为Keysight,其中Key代表了钥匙,sight则代表了洞察力,Keysight愿意作为发掘客户发掘产业洞察力的钥匙,解决用户的实际问题。

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关键字:Keysight  是德科技  示波器

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2018/ic-news092720338.html
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