מבוא

גנרטורים אותות הם מכשירים בסיסיים במבחן ובמדידה אלקטרונית, המשמש לייצור גלפורים חשמליים עבור מכשירים ממריצים תחת בדיקה.במשך עשרות שנים, מהנדסים נשענים על גנרטורים ספסל עם יכולות קבועות & mdash; קופסה אחת שיכולה ליצור סט מסוים של אותות.כפי דרישות הבדיקה גדלו אתגרים מורכבים יותר ומערכות משולבים יותר, המגבלות של כלי פונקציה קבוע כזה הפכו להיות משודרגות.

מה הם מחוללי אותות מודולריים?

גנרטור אותות מודולרי אינו כלי יחיד אבל פלטפורמה המורכבת מ-Asassis, מטוס אחורי (או אוטובוס תקשורת), וקבוצה של מודולים בודדים שיוצרים או אותות מצב.כל מודול מיועד לתפקוד ספציפי & mdash; כגון יצירת גלפורציות שרירותיות, הפקת אותות מודולים מודולים מודולים מודולים מודולים מודולים, יצירת הדופק או מתן אזכורים מדויקים של תדר.

אדריכלות זו מנוגדת לגנרטורים מסורתיים של עמידה, שבו כל המעגלים קבועים בתוך מתחם אחד.במערכת מודולרית, אותה אספאס יכול לארח AFLT:01 MHz הפונקציה גנרטורFLT:1 יום אחד ו-FLT:26 GHz גנרטור וריאציות וקטורת GHz של GHz יכול לצרף 3 הבא, פשוט על ידי החלפת מודול RF.

רוב מחוללי האות מודולרי לדבוק תקני התעשייה המגדירים ממדים פיזיים, משלוח חשמל ותקשורת נתונים. תקן PXI, למשל, מאומצת באופן נרחב במערכות בדיקה אוטומטיות, המציעה תזמון רציונאלי וסנכרון על פני מודולים מרובים של ספקים שונים. זה פתח מבטיח כי מהנדסים אינם נעולים לתוך יצרן יחיד ’ מערכת אקולוגית.

יתרונות מרכזיים על גנרטורים מסורתיים

גמישות לא מתאימה

גמישות היא היתרון המצוטט ביותר של גנרטורים אותות מודולריים. גנרטורים ספסל מסורתי בנויים לשרת טווח צר של תנאי מבחן; שדרוג לתמיכה תוכנית מודולציה חדשה או תדירות גבוהה יותר דורש לעתים קרובות רכישת מכשיר חדש לחלוטין. במערכת מודולרית, המהנדס פשוט מוסיף או מחליף מודול. גמישות זו מרחיבה ספירת ערוץ כמו גם: כד יחיד יכול בית גנרטורים מרובים, המספקים מודולים של שלב ליישומים מרובים (Moderation) כגון אנטנות).

בנוסף, מערכות מודולריות יכולות להיות reviewed על זבוב.בסביבות מבחן הייצור, תחנת בדיקה אחת עשויה להיות צריכה לתמוך במוצרים שונים במהלך אותה שינוי.עם גנרטור מודולרי, המפעיל יכול לטעון קובץ תצורה שונה שמגדיר מחדש אילו מודולים הם פעילים ופרמטרים שלהם, ללא נגיעה בחומרה.

עלויות-אווירה על מחזור החיים

בעוד ההשקעה הראשונית בנאסאסים וכמה מודולים עשויים להיראות דומים גנרטור עמידה בקנה מידה גבוה, העלות הכוללת של בעלות על מספר שנים היא בדרך כלל נמוכה יותר.חשב תרחיש שבו מעבדה צריכה לבדוק מכשירים ב-2.4 GHz ו-5 GHz Wi-Fi להקות.פתרון מסורתי ידרוש שני גנרטורים נפרדים (אחד עבור כל להקה), כל אחד עולה עשרות אלפי דולרים של גישה מודולרית משתמשת אחת, כמו גם 2 GHz חדש, כמו להקות.

עלויות תחזוקה גם להקטין.אם אספקת חשמל אינה מתרחשת על יחידת עמידה, יש לתקן את כל המכשיר או להחליף אותו. במערכת מודולרית, פגם במודול אחד ניתן לטפל על ידי החלפת מודול יחיד זה, צמצום זמן השבתה ותיקון הוצאות. יצרנים רבים מציעים כיבוד ברמת מודול, כך שאתה לא צריך לשלוח את כל ה chassis למעבדת ה cabriation.

סקלאלה לצריכה עתידית

גנרטורים אותות מודולריים הם מאוד מדרגי.מעבדה שמתחילה עם מודול גנרטור פשוט פונקציה יכול מאוחר יותר להוסיף גנרטורים גלפורים מהירים במהירות גבוהה (AWGs), RF upconverters, או גנרטורים דפוס דיגיטלי כדרישות הבדיקה להתפתח.המטוס האחורי של צ'אס יש חריצים הרחבה, ואת הבקר יכול להתמודד עם מודולים נוספים ללא עיצוב מחדש.

יתר על כן, אותם אספאס יכולים לארח מודולים עבור דור אותות וניתוח אותות (למשל, דיגיטמינים, מנתחי ספקטרום) בצריף מבחן מעורבות-התחמצה, יצירת פתרון בדיקה שלם ללא חומרה עודף.

ביצועים משופרים באמצעות מודולים מיוחדים

ארכיטקטורות מודולריות מאפשרות לספקים לעצב כל מודול לביצועים אופטימליים בתחום שלה, ולא להתפשר על עיצוב כללי מטרה.לדוגמה, ייעודי FLT:0RF ומודולטור אות וקטורטורטור 1 יכול להשיג רעש שלב מעולה, טווח דינמי ללא עוררין, ופסוח רוחב פס בהשוואה ליחידת ספסל רב תכליתי הפועלת באותה טווח תדר.

מכשירים מודולריים רבים משלבים גם את הטכנולוגיה המוליכים למחצה האחרונה מהר יותר מאשר מכשירים קבועים.היכולת להחליף מודולים פירושה שהמהנדסים נהנים מחדשנות מהירה ללא המתנה לדור מוצר חדש לחלוטין.

וודאות של תחזוקה וצמיחה

כאמור, מודולים פגומים ניתן להחליף באופן אישי.רוב החסידים מודולריים תומכים בנפיחות חמה, כך מודול כושל ניתן להסיר ולהחליפם ללא כוח במערכת כולה, אשר קריטי בקווי מבחן ייצור 24/7.מעודכן לגרסה מודול חדש יותר (למשל, אחד עם רוחב פס גבוה יותר) הוא פשוט כמו הוספת הכרטיס החדש ועדכון הנהגים.

מרחב ומשקל

כאסאסאסה מודולרית יכולה להחזיק פונקציות כלי רבות בטביעת רגל קטנה.A יחיד 4U PXI כיס יכול להכיל עד 18 מודולים, החלפת rack of different מכשירים.זה חוסך שטח ספסל יקר במעבדה ומפחית את משקל מערכות בדיקה ניידות.

אדריכלות מודולרית ו- Form Factors

הבנת הארכיטקטורה הפיזית והחשמלית של גנרטורי אותות מודולריים מסייעת למהנדסים לבחור את הפלטפורמה הנכונה.

  • (FLT:0)PXI (PCI eXtensions for Instrumentation): שילוב אוטובוס PCI Express עם אריזות Eurocard מחוספסות של יורוקארד. PXI כולל תכונות תזמון וסינתזה (PXI Trigger אוטובוס, Star) ונתמכת על ידי תוכנת בדיקות כמו NI Labview ו-Stand PXI הוא הנפוץ ביותר עבור ציוד אוטומטי (מכשירי זיהוי).
  • (FLT:0)LXI (LAN eXtensions for Instrumentation): שימוש ב- Ethernet סטנדרטי כ-LXI מודולים הם לעתים קרובות גדולים יותר (גורמים בצורת rack-Modert) והם אידיאליים עבור מערכות בדיקה מבוזרות שבו מכשירים אינם מקובצים במשותף.
  • (FLT:0)VXIOVA:FLT:1 סטנדרט מבוגר יותר (VME eXtensions for Instrumentation) עדיין בשימוש במערכות בעלות גבוהה של ערוצים.VXI מציע רוחב פס גבוה וגודלי קלפים גדולים, אך התפתחויות חדשות נעות יותר ויותר ל- PXI עקב עלות ויתרונות גודל.

(ב) במקרים אלה, המודולים מסווגים על ידי פונקציה: (FLT:0function גנרטורים) ;0functional גנרטורים:1 (Sine, Square, Triangle), FLT:2arbitrary waveformation גנרטורים גלפורים 3 (AWGs) עבור גלים מותאמים אישית מורכבים, FLT:4RF / microwave אותות LT:5 (עם יכולות מודולציה כגון AM / FLT) ו-Flow; 7.

יישומים בתעשיות

הגמישות של מחוללי אותות מודולריים הופכת אותם הכרחיים בתחומים רבים.

תקשורת

בדיקות תחנות בסיס סלולריות, נקודות גישה Wi-Fi, וציוד תקשורת לווייני דורש דור של להקות אותות מרובות, תוכניות מודולציה (QPSK, QAM, שלDM), ורמות כוח.מערכת מודולרית יכולה לדמות רשת סלולרית על ידי יצירת אות downlink בעוד מודול נפרד יוצר הפרעה או פרופילים מתפתל. מהנדסים יכולים להחליף את המודולים כדי לתמוך בסטנדרטים מתפתחים כמו 5GNR, NB-Fi, או פלטפורמת מבחן הליבה 7 ללא .

אוויר והגנת

רדאר, לוחמה אלקטרונית ומערכות avionics דורשים אותות נאמנות גבוהה עם תזמון מדויק.מודול מודולרי AWGs יכול לייצר רכבות הדופק מורכבות, צ'יפפוסים, ודפוסי הפחתת תדירות.מודולים Multi-ערוצי לייצר אותות מבחן אנטנה בשלב זה.היכולת לתקן במהירות היא קריטית במגוון בדיקות צבאיות שבו ציוד חייב להתאים לאיומים חדשים ופלטפורמות.

אלקטרוניקה

כלי רכב מודרניים מכילים עשרות יחידות בקרה אלקטרוניות (ECUs) שמתקשרות על CAN, LIN, FlexRay ו- Ethernet. Modular אותות גנרטורים יכולים לדמות קלטות חיישן (למשל, מכ"ם, לידר, קול) בעוד גנרטור לוגי מחקה את התנועה אוטובוס.As אוטונומית חיישני נהיגה מתפתחים, מערכות הבדיקה צריכות לייצר אותות מכ"ם גבוהים יותר וסיסמאות מורכבות יותר; גמישות מאפשרת מחסניות.

מוצרי אלקטרוניקה ו-IoT

מאוזניות Bluetooth למכשירים ביתיים חכמים, בדיקת קישוריות אלחוטית על פני פרוטוקולים מרובים (BLE, Z-Wave) דורשת מעבר מהיר בין להקות תדר וסוגי מודולציה. A One Modular Cheassis יכול להתמודד עם כל הדור הנדרש של אותות, צמצום זמן הבדיקה והוצאות הון.

מחקרים אמיתיים

תקשורת: תחנת בסיס 5G אימות

יצרנית ציוד טלקום מובילה צריכה לאמת את הביצועים של תחנת בסיס 5G מסיבית MIMO על פני להקות מרובות תדר (n77, N78, n79) ו- beamforming. באמצעות יחידה PXI מצוידת עם שני מודולים של RF וקטורת אותות גלפור אחד שרירותי מודול (לסימנים שליטה), הם יכולים ליצור את כל גירויי הבדיקה הדרושים.

המונחים: Radar Target Simulation

חברת תעופה לפיתוח מכ"ם חדש של בקרת אש דרשה מערכת בדיקה שיכולה לייצר דופקים קוהרנטי עם שינויים דופלר מתכוונים ותדירות החזרה הדופק ב- X-band. הם בנו מתווך מבחן מודולרי עם שני מודולים AWG במהירות גבוהה ומודול RF upconverter RF. על ידי שדרוג מודול AWG עם DAC מהיר יותר, לאחר מכן הם הרחיבו את רוחב הפס מ -100 מ וואט עד ל- M400 כדי לעצבן את ה-R עצמו מחדש של המודול הראשון של ה-R.

אינטגרציה תוכנה ואוטומציה

גנרטורים אותות מודולרי נועדו להיות ממוקד תוכנה. Vendor-supplied נהגים (IVI, VISA, או קנייני) לחשוף מודולציה, תדירות, ו amplitude בקרות באמצעות סביבות תכנות סטנדרטיות.מהנדסים יכולים לכתוב רצפי מבחן ב Python, C#, Labview, או MATLAB כי להגדיר מודולים, להפעיל מדידות, ותוצאות יומן באופן אוטומטי.

תכונות מתקדמות כגון גלפור ריצוף, לעורר סינכרוניזציה, ודור אות בזמן אמת נשלטים לעתים קרובות באמצעות ממשקי API ברמה גבוהה.לדוגמה, מהנדס מבחן יכול ליצור תסריט שמטען קובץ גל 5G NR לתוך מודול RF, קובע את כוח הפלט ל +10 dBm, ומפעיל שידור בו זמנית ממודול שני כדי לדמות הפרעה בין-מאש; אחד ויחיד.

האינטגרציה עם מסדי נתונים ו-LIMS (Laboratory Information Management Systems) היא פשוטה, שכן כל תקשורת כלי היא דיגיטלית.זה מאפשר אוטומציה מלאה של בדיקות רגרסציה, סריקות ייצור, ותפקוד אפיון, הרבה יותר קשה עם מכשירים ידניים ספסל.

בחירת מחולל אותות המשתנים הנכון

בעת בחירת גנרטור אותות מודולרי, מהנדסים צריכים לשקול את הגורמים הבאים:

  • (FLT:0) טווח השקיפות ו-Bandwidth:03:1) ודא שהמודולים מכסים את התדרים הנדרשים לבדיקות הנוכחיות והצפויות.
  • (FLT:0) ו-Exper Memory and Rate:ראה LT:1) מודולי AWG משתנים מ-16 kS ל-4 GS. Longer זיכרון נדרש לבדיקה של מכשירי IoT, בעוד ששיעורי הדגימה הגבוהים חיוניים עבור מכ"ם.
  • (FLT:0)Modulation Capabilities:FLT:1 האם המודול תומך ומודולציה וקטורציה? האם הוא יכול ליצור נתוני I/Q מותאם אישית? תמיכה בסימנים סטנדרטיים (LTE, 5G NR, Bluetooth) יכול לחסוך זמן פיתוח.
  • (FLT:0) מספר הערוצים והסינכרונויזציה: ההרחבה 1 (For MIMO) או בדיקות בשלב-ריי, יש צורך בערוצי פלטה רבים בשלב זה.
  • (ב) ⁇ :0) ,Software Ecosystem:FLT:1 בחר פלטפורמה עם נהגים חזקים, קוד דוגמה ותמיכה בסביבת התכנות המועדפת עליך.
  • (FLT:0) תנאי בטיחות:FLT:1 עבור מערכות מבחן שדה, לחפש מודולים מחוסנים עם טווחי טמפרטורה רחבים.

חכם לערב גם את מהנדס המבחן וצוות רכש מוקדם, שכן העלות הכוללת כוללת את ה-Ass, בקר, מודולים, כבלים ורישיונות תוכנה.

מגמות עתידיות בדורות של אותות מודולריים

שוק הגנרטור של האות מודולרי מתפתח במהירות.מגמות מפתח כוללות:

  • (FLT:0) אינטגרציה רדיו מבוססת-ההגנה (SDR): FLT:1 גנרטורים מודולריים רבים משלבים כעת דור אות עם יכולות SDR, ומאפשרים לדור גלפור בזמן אמת וקבלה באותה שאסי.
  • (FLT:0) AI-Assisted Test: FLT1 Machine אלגוריתמים יכולים ליצור באופן אוטומטי גלפורות בדיקה אופטימליות כדי להדגיש את ה- DUT, צמצום המאמץ ידני.
  • (FLT:0) מודולי תדירות גבוהה: ההרחבה 1 (ב-5G והודעות לוויין לדחוף לתוך גלי מילימטר (mmWave, 24 –100 GHz), מודולים הופכים זמינים כי שילוב של סטיות ישירות.
  • מערכות מבחן נבדקות:0Cloud-Connected Test Systems:IRLT:1 ו-Data Sharing over the Internet מאפשר בדיקות מבוזרות ושיתוף פעולה על פני קבוצות גלובליות.
  • (FLT:0) הכחשה: הכחשה: 1FIRLT:1 , קטן יותר גורמים כמו PXIe מאפשרים יותר מודולים לכל עכבות, עלייה בצפיפות הערוץ ללא עלייה של טביעת הרגל.

מסקנה

גנרטורים אותות מודולריים שינו את האופן שבו מהנדסים ניגשים לבדיקות אלקטרוניות.על ידי מתן גמישות, חיסכון בעלויות, קנה מידה, גישה לביצועים מתקדמים, הם מספקים השקעה מוכחת עתידית הן R& D מעבדה וקומה הייצור.בניגוד לכלים קבועים, מערכות מודולריות צומחות עם המשתמש ’ הצרכים, להסתגל לסטנדרטים חדשים ומורכבים יותר ללא צורך בתחליפים מוחלטים עבור מהנדסים, תוך כדי מינוף יעיל של היום, לא רק כדי אימוץ גישה מודולרית של יעילות, כמו גם הוא יעיל יותר, כמו גם הוא יעיל יותר, כמו גם הוא יעיל יותר, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם כן, כמו גם את האפשרות הטובה ביותר, כמו גם טיפול יעיל יותר, כמו גם את האפשרות הטובה ביותר של שיטות טיפול יעיל יותר, אשר יהיה יעיל יותר, כמו גם את האפשרות הטובה ביותר עבור שיטות טיפול יעיל יותר, אשר יהיה יעיל יותר, אשר יהיה יעיל יותר מאיץ את האפשרות הטובה ביותר עבור התקנים ממונעמיטיבית, אשר יהיה יעיל יותר, כמו גם כן, אשר יהיה יעיל יותר, כמו גם כן, כמו גם כן, אשר יהיה צורך, אשר יהיה יעיל יותר, כמו גם כן, אשר יהיה צורך, כמו גם כן, אשר יהיה צורך, כמו גם את האפשרות

(ב) [ה] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]], [ה], [ה]], [ה], [ה],] ב[[המאה ה'], ב[[1924]], ב[[1924]], וב[[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]