Testaus- ja mittausteollisuuden asiantuntijat, valmistajat ja käyttäjät väittelevät nykyisin siitä, mikä on paras laitemuoto halutun mittauksen saavuttamiseksi. Pitäisikö pöytätesterin olla modulaarisia vai kannettavia? Vastaus riippuu useista tekijöistä, jotka liittyvät pääasiassa testattavan komponentin tai sovelluksen kehityskaareen.
| Artikkelin kirjoittaja Giovanni D’Amore on Keysight Technologiesin markkinakehityspäällikkö, joka vastaa komponenttien testaus- ja laitteiden karakterisointiyksiköstä EMEA-alueella. Giovanni on esiintynyt useissa konferensseissa ja hän on kirjoittanut useita artikkeleja mikroaaltomittausten tekniikoista. Hänellä on sähkötekniikan tutkinto Palermon yliopistosta Italiasta. |
Jos esimerkiksi komponentti tai sovellus kehitetään tutkimuslaboratoriossa, suunnittelijan on ymmärrettävä sen toiminnallisuudet täydellisesti. Mittaamisen näkökulmasta tämä tarkoittaa sitä, että on käytettävä monikäyttöisiä ja tarkkoja mittauslaitteita, jotka tarjoavat laaja-alaisen analyysin, ja mahdollistavat erittäin suuren määrän mittauksia. Tällöin analoginen suorituskyky on useimmiten tärkein mittauslaitteen valintaa ohjaava parametri.
Kuitenkin tuotantolinjoilla, joissa testataan tuhansia komponentteja joka päivä, mittausten määrää usein pienennetään, jotta yhteen komponenttiin kuluvan ajan määrä pystyttäisiin optimoimaan mahdollisimman lyhyeksi. Tällöin tärkeimmät parametrit ovat nopeus ja kyky luoda joustavia testausjärjestelmiä.
Komponentteja voidaan myös mitata muualla kuin testilaboratorioympäristössä, kuten huollettaessa matkapuhelinverkkojen radiosiltoja. Tällöin kannettavat, mahdollisesti akkukäyttöiset mittauslaitteet ovat paras ja kätevin vaihtoehto verrattuna pöytätestereihin.
Täyttääkseen erilaisten käyttäjien erilaiset tarpeet Keysight on päättänyt kehittää tuotesarjan, joka kattaa modulaariset, kannettavat ja pöytälaitteet Näiden tuotteiden yksi yhteinen piirre on, että ne perustuvat samaan mittaustapaan, minkä ansiosta tulokset ovat yhdenmukaisia käytetystä alustasta riippumatta.
Yksi tämän konseptin tosielämän esimerkeistä viime vuosilta on Keysightin kehittämät verkkoanalysaattorit.
HP:n (Hewlett-Packard), Agilentin ja Keysightin verkkoanalysaattoreita on pidetty elektroniikkateollisuuden standardeina yli 50 vuoden ajan erityyppisten ja -muotoisten sekä suorituskyvyltään erilaisten elektroniikan komponenttien aika- ja taajuusvasteiden mittaamisessa.
Aiemmin näissä komponenteissa oli kaksi porttia (tulo ja lähtö), joita käytettiin laitteen karakterisointiin. Viime vuosina elektronisten laitteiden koon pienentyminen on johtanut instrumentteihin, joissa on useita tuloja ja lähtöjä. On helppo kuvitella, että tämän tyyppisen laitteen mittaaminen kestää kauan ja on epätarkkaa verrattuna instrumenttiin, jossa on rajoitettu määrä portteja.
Yksi ratkaisu tämäntapaiseen mittaukseen voisi olla modulaarinen järjestelmä, joka voidaan konfiguroida suhteessa testattavan laitteen porttien määrään.
Kuva 1: Modulaarinen PXI-arkkitehtuuri luo joustavia testausjärjestelmiä pieniin tiloihin.
PXI VNA -verkkoanalysaattoreiden M937xA-sarja on yksi tällainen ratkaisu. Yhdellä ainoalla PXI-liitännällä se kattaa leveän taajuusalueen aina 26,5 gigahertsiin saakka tarjoten markkinoiden parhaan suorituskyvyn nopeuden, kohinamittausten, vakauden ja dynamiikan osalta.
Modulaarinen PXI-arkkitehtuuri mahdollistaa jopa 32 portin järjestelmien luomisen yhdessä keskusyksikössä ja rajoitetussa tilassa, kuten kuvassa 1 näkyy.
PXI VNA käyttää samaa mittaustekniikkaa kuin pöytämittauslaitteet samalla käyttöliittymällä ja ohjelmointikomennoilla. Tämä tarkoittaa sitä, että käyttäjä voi vaihtaa mittauslaitteesta toiseen säilyttäen samalla yhdenmukaiset ja tarkat tulokset.
Kuva 2: M937xA-sarja käyttää samaa käyttöliittymää kuin Agilent/Keysight-pöytämittauslaitteet.
Ajatellaanpa sitten tilannetta, jossa laitetta on testattava kenttäolosuhteissa, mikä on hyvin tavallista tämän päivän tietoliikenteessä. Tällainen sovellus edellyttää monikäyttöistä, tarkkaa ja mahdollisimman helposti kannettavaa mittauslaitetta.
FieldFox-mittarisarja on tämän hetken paras markkinoilla saatavilla oleva kompromissi. Monikäyttöinen ja monitaajuinen analysaattori painaa alle 3 kiloa ja sisältää yli 10 mittausinstrumenttia sekä sovellusta yhdellä ja samalla alustalla.
FieldFox on ihanteellinen kumppani elektronisten etälaitteiden karakterisointiin kaukana testilaboratorioista.
Näiden mittauslaitteiden erittäin tärkeä ominaisuus on, että niissä on sama arkkitehtuuri, vastaanotinten ja lähteiden lukumäärä ja signaalinkäsittely kuin pöytälaitteissa. Saman mittaus- ja kalibrointimenetelmän käyttö kaikissa laitteissa mahdollistaa vertailtavissa olevat ja yhdenmukaiset tulokset ja luo yhteisen prosessin tutkimuksesta ja valmistuksesta aina asennukseen ja testaukseen saakka.
Näillä uusilla tuotteilla Keysight jatkaa parhaan mittaustieteen ja luotettavuuden tarjoamista kaikissa käytettävissä olevissa formaateissa. Varmistamalla yhdenmukaisen vasteen eri alustoilla tarjoamme käyttäjälle mahdollisuuden keskittyä testattavan laitteen optimointiin pikemmin kuin itse testiin.
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
