Leiterplattentest Netzwerkanalyse an der Platine

Da Taktsignale und Datenraten immer schneller werden, Komponenten wie Antennen auf Leiterplatten realisiert und differentielle Signale auf den Platinen geführt werden, kommt der Leiterplatte als Kommunikationsbauteil eine erhebliche Bedeutung zu. Dem muss die Messtechnik mit angemessenen Testkonzepten begegnen, beispielsweise mit Impedanztests oder dem Feststellen von Laufzeitunterschieden.

Engere Impedanz-Toleranzen sind ein direktes Resultat von hohen Datenraten. Daher werden immer höhere Anforderungen an die Messgenauigkeit gestellt, was wiederum bessere Signalintegritäts- und damit auch Impedanztests bedingt.

Eine noch ungewöhnliche Testlösung hat Agilent mit dem aktuellen Netzwerkanalysator »E5063A« (Vertrieb: Datatec) vorgestellt, der neben seinen eigentlichen Aufgaben auch speziell für Leiterplattentests in der Produktion ausgelegt ist. Er erreicht angemessene Genauigkeit und Wiederholgenauigkeit der Messung, stellt aber auch Vergleichbarkeit von unterschiedlichen Messungen sicher. Ferner widersteht das Instrument, seinem Einsatzgebiet entsprechend, elektrostatischer Entladung. Das Gerät bietet ausgeklügelte Verfahren sowohl für eine Fehlerkorrektur zur Kompensation system¬bedingter Fehler als auch von angeschlossenen Kabeln. Ferner erleichtert das Kalibrationsmodul »ECal« den Ablauf der Kalibrierung und soll deren Genauigkeit erhöhen, wodurch sich wiederum die Ausbeute in der Produktion verbessern kann.

Von diesem Gerät gibt es drei Versionen mit Messbereichen von 100 kHz bis 4,5 GHz, 8,5 GHz und 18 GHz. Alle Ausführungen stellen 2-Tor-Messungen (50 Ω) und S-Parameter-Messungen bereit. Der Dynamikbereich wird mit 117 dBm, das Basisrauschen mit 0,005 dBrms und die Stabilität mit 0,01 dB/K spezifiziert. Die Option »011« (Zeitbereichsanalyse und Test-Wizard) erlaubt es, die Ergebnisse im Zeitbereich darzustellen. Impedanzverläufe, Fehlstellen und Ankopplungen an Steckersysteme lassen sich dadurch vergleichsweise schnell qualifizieren.

Für Produktionsanwendungen lassen sich mittels zweier zusätzlicher Koaxial-Schalt-Relais »U1810B« vier Prüflinge vermessen, wobei die Relais durch SCPI-Befehle geschaltet werden.

Neben dem Leiterplattentest eignen sich die Geräte auch für klassische Anwendungen von Netzwerkanalysatoren. Dazu zählen Antennentests für Smartphones, Messungen an Mobilfunk-Basisstationen, WLAN und andere Datenübertragungsmechanismen von Mobilgeräten. Außerdem lassen sich passive Komponenten für den HF-Bereich vermessen, beispielsweise Kabel, Steckverbindungen, Koppler, Isolatoren und Filter.