مدونة عن أجهزة الأجهزة الوطنية تطلق جهاز 1 غيغز Pxie5820 VST لاختبار إشارات متقدمة

في مجال الاتصالات الإلكترونية سريع التطور، يستمر تعقيد الإشارات ومتطلبات الدقة للاختبار في التصاعد، خاصة في التطورات التكنولوجية المتطورة مثل الاتصالات اللاسلكية وأنظمة الرادار وتطبيقات الفضاء الجوي. أصبح الطلب على أدوات الاختبار القادرة على توفير نطاق ترددي عريض وتوليد إشارات عالية الدقة وتحليلها، إلى جانب قابلية البرمجة المرنة، أمرًا بالغ الأهمية لقيادة الابتكار التكنولوجي.

يمثل جهاز إرسال واستقبال الإشارات الموجهة (VST) من شركة National Instruments حلاً شاملاً يدمج العديد من التقنيات المتقدمة. بفضل عرض النطاق الترددي الاستثنائي 1 جيجا هرتز، وقدرات معالجة FPGA القوية، وسرعة الضبط السريعة، تفتح هذه الأداة إمكانيات جديدة لاختبار الإشارات المعقدة والتحقق منها.

كمنتج متميز في سلسلة PXI Express من NI، يجمع PXIe-5820 بين محول رقمي I/Q عالي الأداء ومولد شكل موجي عشوائي في وحدة PXIe مدمجة ذات فتحتين. يمكّن هذا النهج المتكامل المهندسين من إكمال سير العمل بالكامل بدءًا من توليد الإشارة وحتى تحليل الاستقبال على منصة واحدة، مما يؤدي إلى تبسيط إنشاء نظام الاختبار بشكل كبير وتحسين الكفاءة التشغيلية.

يغطي عرض النطاق الترددي 1 جيجا هرتز للأداة نطاقات الاتصالات السائدة الحالية والمستقبلية، مما يلبي احتياجات تطبيقات النطاق الترددي العالي مثل 5G NR وWi-Fi 6E. والأهم من ذلك، أنه يدعم الإشارات المعدلة I/Q المعقدة، مما يتيح محاكاة دقيقة وتحليل مختلف أنظمة التعديل المتقدمة لتلبية المتطلبات الصارمة لأصالة الإشارة ودقتها في البحث والتطوير.

يميز PXIe-5820 نفسه من خلال دمج العديد من التقنيات الرئيسية. يتميز جهاز التحويل الرقمي I/Q المدمج ذو النطاق العريض بمعدلات أخذ عينات ممتازة ودقة لالتقاط خصائص الإشارة التفصيلية عالية السرعة. في الوقت نفسه، يمكن لمولد الشكل الموجي التعسفي I/Q للنطاق العريض أن ينتج إشارات اختبار مرنة ومتنوعة للغاية، مما يخلق بيئات تشغيل واقعية للأجهزة قيد الاختبار (DUT).

يتم تنسيق هذه القدرات من خلال وحدة FPGA عالية الأداء وقابلة للبرمجة بواسطة المستخدم. يوفر تكامل FPGA هذا لجهاز PXIe-5820 إمكانات قوية لمعالجة الإشارات في الوقت الفعلي، مما يسمح للمستخدمين بتطوير خوارزميات معالجة الإشارات المخصصة لتطبيقات محددة. يتيح ذلك وظائف متقدمة مثل إزالة تشكيل إشارة التردد اللاسلكي في الوقت الفعلي وتوليد إشارة التداخل الديناميكي، والتي تعتبر ذات قيمة خاصة لسيناريوهات البحث التي تتطلب تكرارًا سريعًا واختبارًا مخصصًا.

يتفوق PXIe-5820 في العديد من مجالات الأداء المهمة التي تحدد كفاءة الاختبار. يحقق مولد الإشارة المدمج وقت ضبط نموذجي يبلغ 0.38 مللي ثانية فقط، مما يتيح التبديل السريع بين الترددات المستهدفة أثناء اختبار تسلسل الترددات المتعددة أو الإشارات المتعددة. تعمل قدرة الاستجابة السريعة هذه على تقليل دورات الاختبار الإجمالية بشكل كبير، مما يوفر قيمة كبيرة للتطبيقات التي تتطلب اختبار إنتاج واسع النطاق أو عمليات محاكاة سيناريو معقدة.

يعد تكوين الذاكرة بمثابة مؤشر مهم آخر لقدرة جهاز إرسال واستقبال الإشارة عالي الأداء على التعامل مع مجموعات البيانات الكبيرة. تم تجهيز PXIe-5820 بموارد كبيرة من DRAM وSRAM. تنقسم ذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية (DRAM) المدمجة إلى بنكين مستقلين، يوفر كل منهما سعة 2 جيجابايت مع معدل نقل بيانات أقصى نظري يبلغ 12 جيجابايت/ثانية. وهذا يوفر أساسًا متينًا لمعالجة مجموعات البيانات الضخمة بمعدلات أخذ عينات عالية. بالإضافة إلى ذلك، توفر ذاكرة الوصول العشوائي SRAM سعة 2 ميجابايت تخزينًا محليًا عالي السرعة لـ FPGA، مع سرعات قراءة وكتابة قصوى تبلغ 31 ميجابايت/ثانية و29 ميجابايت/ثانية على التوالي، مما يدعم معالجة البيانات بكفاءة في الوقت الفعلي وتنفيذ الخوارزميات.

بالنسبة لإدخال/إخراج الإشارة، يوفر PXIe-5820 خيارات تكوين مرنة. وهو يدعم كلاً من طرق اقتران الإدخال DC وAC (من خلال اقتران كل محطة)، واستيعاب أنواع مختلفة من مصادر الإشارة. تستخدم واجهة الإدخال الوضع التفاضلي، مما يعزز مناعة الضوضاء ويتيح قياسات أكثر دقة للإشارة. يتميز الجهاز بقناتي إدخال، مما يزيد من تعزيز قدرات معالجة وتحليل الإشارات متعددة القنوات. تكون مقاومة الإدخال التفاضلية عادةً 100±10 أوم، وهي معلمة مهمة لضمان نقل الإشارة بشكل فعال وتقليل انعكاس الإشارة.

كوحدة PXIe، يبلغ حجم PXIe-5820 1.6 × 5.1 × 8.5 بوصة ويزن 1.8 رطل فقط (حوالي 0.82 كجم). يسهل هذا التصميم المدمج وخفيف الوزن الاندماج بسهولة في هيكل PXIe، مما يتيح إنشاء أنظمة اختبار وقياس معيارية ومرنة للغاية. يسمح عامل الشكل الموفر للمساحة للمهندسين بتنفيذ إمكانات اختبار قوية في مساحات مادية محدودة.