V informačním věku se přístup k širokopásmové komunikační sítí stává spíše nutností než luxusem, v závislosti na situaci.

 

Někteří vojáci vyslaní do odlehlých míst jsou odříznuti od základního pohodlí, jako je tekoucí voda či elektřina. Získání přístupu k informacím a komunikace s kolegy a nadřízenými je v takových situacích potřeba, kterou je nezbytné naplnit. Blíže k domovu může jít zase o člověka, který pravidelně létá či dojíždí, a jehož produktivita může být omezena chybějícím připojením k internetu v letadlech či ve vlacích.

 

Cestující na lodích, ve vojenských prostředcích, v letadlech či ve vlacích mají na palubě omezený nebo dokonce žádný přístup ke komunikační infrastruktuře. Ve společnosti Phasor Solutions se snažíme tento problém překonat prostřednictvím vývoje fázových antén pro satelitní komunikaci. Tyto antény mohou zprostředkovat širokopásmovou komunikaci uživatelům, ať už se pohybují rychlostí 700 km/h v letové hladině, či se nacházejí na těch nejodlehlejších koutech naší planety.

 

Fázová anténa nahrazuje antény s mechanickým pohybem, její výška je menší než 1 palec a hodí se na jakýkoliv povrch. Tyto antény pro satelitní komunikaci jsou určeny do letadel, vlaků, pozemních dopravních prostředků, lodí, jachet a bezpilotních letadel. Širokopásmová komunikace za pohybu je díky nim rychlejší, levnější a spolehlivější za všech okolností – bez ohledu na to, kde se nacházíte či jak rychle se pohybujete. Už samotná fyzická podoba těchto antén, při porovnání s tradičními parabolickými satelitními anténami, představuje jejich nezpochybnitelnou výhodu.

 

Fázové antény určené pro komunikaci v pásmech X, Ku či Ka jsou založeny na patentovaných mikrovlnných integrovaných polovodičových obvodech, které elektronicky tvarují, směrují a sledují signál. Odpadá tak potřeba fyzicky směrovat anténu na satelit. 

 

Návrh antény je založen na proprietárních polovodičových prvcích, které zahrnují analogovou, digitální i VF technologii a umožňují tvarování svazku, zarovnávání a sledování satelitního signálu.

 

 

Kvůli obrovskému zájmu o fázové antény očekáváme výrobu polovodičových prvků v objemech stovek milionů. V počátečních fázích vývoje a testování jsme používali tradiční přístup se stolními přístroji, jejichž automatizace probíhala s pomocí textově založených jazyků. Nicméně naše potřeba testování antén ve velkých objemech ukázala, že tyto tradiční postupy jsou pro naše účely příliš pomalé. Proto jsme ve spolupráci s NI nadefinovali a uvedli do provozu testovací strategii pro polovodiče, která pokrývá jak krátkodobé požadavky na charakterizaci, tak výrobní požadavky při plném objemu. Řešení definované společně s NI bylo založeno na integrovaném balíku hardwaru a softwaru.

 

Vývoj testovací strategie začal návrhem flexibilního produkčního testovacího systému, který umožňuje rychlou konfiguraci testů pro různé polovodičové prvky, které plánujeme pro pásma X, Ku a Ka.

 

Odborníci na VF technologie z NI rychle a efektivně demonstrovali možnou konfiguraci systému a prototyp testovací stanice. Jejich odhodlání bylo patrné od samého počátku. Byli jsme v přímém kontaktu s týmem z americké pobočky, který spolupracoval s odborníky ve Velké Británii a který nám prezentoval plán pro dosažení úspěšného výsledku s NI.

 

Pro implementaci naší testovací strategie jsme nakonec zvolili kompletní hardwarové a softwarové řešení. Skládalo se ze softwaru NI LabVIEW a NI TestStand Jeho hardwarová část byla tvořena systémem PXI s digitální vstupně výstupní kartou řady R s integrovaným obvodem FPGA (NI PXI-7811R), dále VF signálovým generátorem (NI PXI-5651), vysokorychlostním digitizérem (NI PXI-5105) a vestavným kontrolérem (NI PXI-8102). Nedílnou součástí byly také napájecí zdroje a měřiče.

Obvod FPGA posloužil k řízení našeho obvodu typu system-on-a-chip a VF signálový generátor poskytnul referenční signál pro naše VF signály. Vysokorychlostní digitizér měřil signální odezvu v průběhu testu a napájecí zdroj (NI PXI-4110) napájel obvody při testování.

Tato metoda řeší digitální, analogové i VF aspekty testování našeho obvodu system-on-a-chip, zatímco nástroje NI TestStand a LabVIEW pomohly s vývojem softwaru pro čip a tvorbou testovacího programu. Snadnost používání LabVIEW a NI TestStand, spolu s efektivitou hardwaru PXI, nám pomohly zkrátit délku testu ze 6 minut na několik sekund na jedno zařízení. Vysoká propustnost testů a krátká doba potřebná pro vývoj s výslednými úsporami a konzistentní podporou, to vše nám pomohlo dosáhnout našich cílů s nevídanou rychlostí.

 

 

Ve světě, kde se vzdálenosti neustále zkracují, umožňuje společnost Phasor Solutions komunikovat bez ohledu na to, kde se nacházíte či kam směřujete. Nic z toho by nebylo možné bez pomoci našeho podpůrného systému, který zahrnuje výzkumníky, investory, techniky a společnost NI. Ze svého systému jsme nadšeni a profesionální přístup ze strany NI můžeme doporučit i jiným společnostem.

 

 

Informace o autorovi:

Derek Wilson

National Instruments (Czech Republic), s.r.o.

Sokolovská 136D 

186 00 Praha 8

Česká republika

Tel: +420 224 235 774

Fax: +420 224 235 749

E-mail: ni.czech@ni.com

http://czech.ni.com 

 

CZ: 800 267 267

SK: 00 800 182 362