Blog UM National Instruments bringt 1 GHz Pxie5820 VST für erweiterte Signaltests auf den Markt

Im sich schnell entwickelnden Bereich der elektronischen Kommunikation nehmen die Komplexität der Signale und die Präzisionsanforderungen für Tests weiter zu, insbesondere bei hochmodernen technologischen Entwicklungen wie drahtloser Kommunikation, Radarsystemen und Luft- und Raumfahrtanwendungen. Die Nachfrage nach Testinstrumenten, die eine große Bandbreite, eine hochpräzise Signalerzeugung und -analyse in Verbindung mit flexibler Programmierbarkeit liefern können, ist für die Förderung technologischer Innovationen von entscheidender Bedeutung geworden.

Der Vektorsignal-Transceiver (VST) PXIe-5820 von National Instruments stellt eine umfassende Lösung dar, die mehrere fortschrittliche Technologien integriert. Mit seiner außergewöhnlichen 1-GHz-Bandbreite, den leistungsstarken FPGA-Verarbeitungsfunktionen und der schnellen Abstimmungsgeschwindigkeit eröffnet dieses Instrument neue Möglichkeiten für komplexe Signaltests und -verifizierungen.

Als herausragendes Produkt der PXI Express-Serie von NI kombiniert das PXIe-5820 einen leistungsstarken I/Q-Digitalisierer und einen Arbiträrsignalgenerator in einem kompakten PXIe-Modul mit zwei Steckplätzen. Dieser integrierte Ansatz ermöglicht es Ingenieuren, den gesamten Arbeitsablauf von der Signalerzeugung bis zur Empfangsanalyse auf einer einzigen Plattform abzuwickeln, was den Aufbau von Testsystemen erheblich vereinfacht und die betriebliche Effizienz verbessert.

Die 1-GHz-Frequenzbandbreite des Instruments deckt aktuelle und zukünftige Mainstream-Kommunikationsbänder ab und erfüllt die Anforderungen von Anwendungen mit hoher Bandbreite wie 5G NR und Wi-Fi 6E. Noch wichtiger ist, dass es komplexe I/Q-modulierte Signale unterstützt und so eine präzise Simulation und Analyse verschiedener fortschrittlicher Modulationsschemata ermöglicht, um strenge Anforderungen an Signalauthentizität und -genauigkeit in Forschung und Entwicklung zu erfüllen.

Der PXIe-5820 zeichnet sich durch die Integration mehrerer Schlüsseltechnologien aus. Sein integrierter Breitband-I/Q-Digitalisierer bietet hervorragende Abtastraten und Auflösung für die Erfassung detaillierter Signaleigenschaften mit hoher Geschwindigkeit. Gleichzeitig kann der Breitband-I/Q-Arbiträrwellenformgenerator hochflexible und vielfältige Testsignale erzeugen und so realistische Betriebsumgebungen für zu testende Geräte (DUT) schaffen.

Diese Fähigkeiten werden durch ein leistungsstarkes, benutzerprogrammierbares FPGA-Modul koordiniert. Diese FPGA-Integration verleiht dem PXIe-5820 robuste Echtzeit-Signalverarbeitungsfunktionen, sodass Benutzer individuelle Signalverarbeitungsalgorithmen für bestimmte Anwendungen entwickeln können. Dies ermöglicht erweiterte Funktionen wie Echtzeit-HF-Signaldemodulation und dynamische Interferenzsignalerzeugung, die besonders für Forschungsszenarien wertvoll sind, die eine schnelle Iteration und maßgeschneiderte Tests erfordern.

Der PXIe-5820 zeichnet sich in mehreren kritischen Leistungsbereichen aus, die die Testeffizienz bestimmen. Sein eingebauter Signalgenerator erreicht eine typische Abstimmzeit von nur 0,38 Millisekunden und ermöglicht so einen schnellen Wechsel zwischen Zielfrequenzen beim Testen von Mehrfrequenz- oder Mehrsignalsequenzen. Diese schnelle Reaktionsfähigkeit verkürzt die gesamten Testzyklen erheblich und bietet einen erheblichen Mehrwert für Anwendungen, die groß angelegte Produktionstests oder komplexe Szenariosimulationen erfordern.

Die Speicherkonfiguration ist ein weiterer wichtiger Indikator für die Fähigkeit eines Hochleistungssignal-Transceivers, große Datenmengen zu verarbeiten. Der PXIe-5820 ist mit umfangreichen DRAM- und SRAM-Ressourcen ausgestattet. Sein integrierter DRAM ist in zwei unabhängige Bänke unterteilt, die jeweils 2 GB Kapazität mit einer theoretischen maximalen Datenübertragungsrate von 12 GB/s bieten. Dies bietet eine solide Grundlage für die Verarbeitung riesiger Datensätze mit hohen Abtastraten. Darüber hinaus bietet das 2 MB SRAM schnellen lokalen Speicher für das FPGA mit maximalen Lese- und Schreibgeschwindigkeiten von 31 MB/s bzw. 29 MB/s und unterstützt so eine effiziente Echtzeit-Datenverarbeitung und Algorithmenausführung.

Für die Signaleingabe/-ausgabe bietet der PXIe-5820 flexible Konfigurationsmöglichkeiten. Es unterstützt sowohl DC- als auch AC-Eingangskopplungsmethoden (durch Kopplung pro Anschluss) und ist für verschiedene Signalquellentypen geeignet. Die Eingangsschnittstelle verwendet einen Differenzmodus, der die Störfestigkeit erhöht und präzisere Signalmessungen ermöglicht. Das Instrument verfügt über zwei Eingangskanäle, wodurch seine Mehrkanal-Signalverarbeitungs- und Analysefähigkeiten weiter gestärkt werden. Die differenzielle Eingangsimpedanz beträgt typischerweise 100 ± 10 Ohm, ein entscheidender Parameter für die Gewährleistung einer effektiven Signalübertragung und die Minimierung der Signalreflexion.

Als PXIe-Modul misst das PXIe-5820 1,6 x 5,1 x 8,5 Zoll und wiegt nur 1,8 Pfund (ca. 0,82 kg). Dieses kompakte und leichte Design erleichtert die einfache Integration in PXIe-Chassis und ermöglicht den Aufbau hochmodularer und flexibler Test- und Messsysteme. Der platzsparende Formfaktor ermöglicht es Ingenieuren, leistungsstarke Testfunktionen auf begrenztem physischen Raum zu implementieren.