Validierung eines optischen Sendeempfängers in einem MRI-System

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Sicherstellung der optimalen Leistung eines optischen Transceivers in einem MRI-System mit einem Oszilloskop und J-BERT

Die Validierung der Leistung optischer Transceiver in Magnetresonanztomographie-Systemen (MRT) erfordert das Testen der Komponenten, um die effektive Funktionalität in Umgebungen mit hoher Magnetstärke sicherzustellen. Mit der Einführung von MRT-Systemen mit höheren Magnetfeldern haben die Systementwickler begonnen, stark abgeschirmte Kupferkabel durch Glasfaserkabel zu ersetzen, um Daten vom MRT-System zum Kontrollraum zu übertragen. Um die Empfindlichkeit des Empfängers zu testen, messen MRT-Ingenieure die Bitfehlerrate (BER) bei verschiedenen Leistungspegeln, um die für eine akzeptable Leistung erforderliche Mindestleistung zu ermitteln. Sie führen auch Faktoren zur Signalverschlechterung ein, wie z. B. schlechte Auslöschungsverhältnisse, Jitter und Intersymbolinterferenz (ISI). Der Transceiver muss trotz dieser Belastungen ein akzeptables Leistungsniveau beibehalten.

Die Prüfung der Augenmaske des Senders ist wichtig, um die Qualität des übertragenen Signals anhand einer vordefinierten Maske zu bewerten. Für die Prüfung der Transceiver-Leistung sind ein Abtastoszilloskop und ein Jitter-Bitfehlerverhältnis-Tester (BERT) erforderlich. Das Oszilloskop kann optische Wellenformen erfassen und analysieren, Augendiagramme zur visuellen Überprüfung der Signalintegrität erstellen und Jitter und Rauschen identifizieren, die die Empfängerempfindlichkeit beeinträchtigen. Darüber hinaus kann es Augenmaskentests durchführen, um das übertragene Signal zu überprüfen. Ein Jitter BERT wird zur Messung der Qualität einer digitalen Signalübertragung verwendet. Der Tester berechnet die Anzahl der Fehler in den empfangenen Daten, um sicherzustellen, dass die in MRT-Systemen verwendeten Glasfaserkabel die erforderlichen hohen Datenraten ohne signifikante Fehler verarbeiten können.

Testlösung für optische Transceiver

Die Validierung der Transceiver-Leistung eines MRT-Systems erfordert ein Sampling-Oszilloskop und einen Jitter-BERT. Das Keysight DCA-M N1092A unterstützt eine optische Bandbreite von bis zu 10 GHz, und Ingenieure können es so konfigurieren, dass es optische Sender-Konformitätstests bei verschiedenen Standard-Datenraten von bis zu 11,3 Gb/s durchführt. Das Oszilloskop verfügt über eine hohe Datenraten-Analysegenauigkeit und zeigt einen Jitter von weniger als 200 fs an. Der Keysight J-BERT M8020A BERT unterstützt Datenübertragungsraten von optischen Transceivern von über 10 Gbps. Das Gerät verifiziert die Empfängerkonformität von Fiber-Channel und Kabeln komplett mit allen Testfunktionen, Jitter-Quellen, Common- und Differential-Mode-Interferenz sowie De-Emphasis, um das Sende (TX)-Verhalten des Prüflings zu emulieren. Der aktuelle Datenübertragungsbedarf für die Glasfaserverbindungen zum MRT-Kontrollraum liegt bei 2 Gbps. Diese Testlösung ist bereit, die optische Übertragung von MRT-Systemen der nächsten Generation mit 10 Gbps zu unterstützen. 
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