wersja mobilna | kontakt z nami

Technologie jutra dzięki National Instruments

Numer: Listopad/2017

Za rozwojem nowoczesnej elektroniki, zarówno konsumenckiej, jak i przemysłowej, kryją się skomplikowane technologie. Praktycznie wszelkie nowinki, takie jak smartfony, systemy komunikacji i coraz bardziej inteligentne urządzenia, nie istniałyby gdyby nie ciężka praca inżynierów prowadzących badania i testujących prototypy. Można sobie wyobrazić, jak trudne jest i jakiego oprzyrządowania wymaga rozwijanie najbardziej zaawansowanych technologii ? potrzebna jest najbardziej zaawansowana aparatura, pozwalająca pokonać dotychczasowe granice. Taki sprzęt produkuje właśnie National Instruments. W niniejszym artykule prezentujemy niektóre z nowości wprowadzonych przez tę firmę w 2017 roku.

Pobierz PDF

fotkaPrawa fizyki, ekonomia, wiedza i kreatywność inżynierów to niejedyne czynniki, ograniczające szybkość postępu technologicznego. Dużym problemem z rozwijaniem rozwiązań takich jak np. komunikacja komórkowa 5G jest brak odpowiednio wydajnych i zaawansowanych urządzeń pomiarowych. Dlatego tak ważne jest wprowadzanie na rynek nowej aparatury laboratoryjnej i systemów zautomatyzowanego testowania, operujących na krawędzi nowoczesnych technologii.

Wektorowy Transceiver Sygnałów drugiej generacji

Jedną z tegorocznych nowości firmy National Instruments jest Wektorowy Transceiver Sygnałów (VST – Vector Signal Transceiver). Nowy model ma 12-krotnie szersze pasmo, jest dwukrotnie mniejszy oraz ma większe programowalne FPGA, niż starsza wersja tego sprzętu.

Moduł PXIe-5820 jest pierwszym na rynku VST, pracującym z zespolonym pasmem I/Q o szerokości pasma 1 GHz i przeznaczonym do pracy w systemach testowych najbardziej wymagających modułów przedwzmacniaczy RF oraz w aplikacjach testowych transceiverów, takich jak testy 5G.

PXIe-5820 łączy szerokopasmowy digitizer I/Q, szerokopasmowy arbitralny generator fali I/Q i wysokiej wydajności FPGA programowalne przez użytkownika w pojedynczym, 2-slotowym module PXI Express. Dzięki szerokości pasma I/Q o częstotliwości 1 GHz, VST znajduje zastosowanie w szerokiej gamie aplikacji, włączając w to testy w paśmie podstawowym sieci bezprzewodowych oraz komórkowych, śledzenie obwiedni sygnałów, generowanie sygnałów oraz analizę nowych standardów takich jak 5G, 802.11ax czy LTE-Advanced Pro.

PXI-5820 pozwala na pomiar wektora błędów w protokole 802.11ax z dokładnością do –54 dB oraz umożliwia nawet 10-krotne przyspieszenie pomiarów dzięki wbudowanemu FPGA i zoptymalizowanemu oprogramowaniu. Niewielki rozmiar i precyzyjna synchronizacja umożliwiają pracę w trybach MIMO 2×2, 4×4, 8×8 i wyższych. Urządzenie cechuje także niski poziom szumu oraz rewelacyjny zakres dynamiczny. Natomiast programowalne FPGA może zostać wykorzystane przez inżynierów do dodania własnych funkcji. Całość bardzo łatwo się programuje i konfiguruje.

Aby dowiedzieć się więcej na temat drugiej generacji VST, wystarczy odwiedzić stronę www.ni.com/vst.

W lipcu tego roku NI zaprezentowało technologię, umożliwiającą generowanie oraz pomiary szerokopasmowe w systemach testowych komunikacji 5G. Demonstracja odbyła się w trakcie Międzynarodowego Sympozjum Mikrofal 2017 (International Microwave Symposium), a pokazane technologie były zgodne ze standardami zaproponowanymi przez Verizon 5G Technical Forum (5GTF) oraz 3GPP.

Zaprezentowane demo bazuje na VST PXIe-5840 oraz oprogramowaniu do modulowania i demodulowania fal prototypowanej sieci 5G. Kluczowymi cechami są wsparcie DFT-S-OFDM (Discrete Fourier Transform Spread Orthogonal Frequency Division Multiplexing) oraz OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access). Zaprezentowane demo wspiera różne typy modulacji do 256-QAM oraz dostarcza wyników pomiarów takich wielkości jak moc i długość wektora błędu.

fotkaWielokanałowe generatory arbitralne i oscyloskopy

Kolejnymi przyrządami przydatnymi podczas testowania są nowe, wielokanałowe generatory arbitralne PXIe-5413, PXIe-5423 i PXIe-5433 oraz 8-kanałowy oscyloskop PXIe-5172. Nowe generatory są dwukanałowe i mają 80-megahercowe pasmo, podczas gdy oscyloskop ma pasmo 100 MHz. Są to niskobudżetowe, kompaktowe urządzenia, umożliwiające inżynierom wydajne generowanie sygnałów oraz pomiary złożonych przebiegów. Nowe arbitralne generatory funkcyjne cechuje zakres dynamiczny –92 dB. Użytkownicy mogą korzystać także z szybkich funkcji przesyłania strumieniowego i synchronizacji pomiędzy wieloma urządzeniami PXI.

Spośród głównych cech arbitralnych generatorów funkcyjnych PXIe-54x3 można wyróżnić:

- do dwóch niezależnie kontrolowanych wyjść,
- zakresy napięcia wyjściowego: – maksymalny ±12 V oraz minimalny ±7,75 mV,
- opcje 20, 40 lub 80 MHz w jednym slocie PXI.

Nowy oscyloskop PXIe-5172 ma również programowalne FPGA. Inżynierowie mogą wykorzystać LabVIEW do modyfikacji oprogramowania oscyloskopu i dodać taką funkcjonalność jak natychmiastowe przetwarzanie sygnału czy zaawansowane wyzwalanie pomiarów.
Główne cechy oscyloskopu PXIe-5172 to:

- wysoka uniwersalność dzięki paśmie przenoszenia 100 MHz, częstotliwości próbkowania 250 MS/s oraz 8 kanałom,
- zakres napięcia wejściowego do nawet 80 V (peak-to-peak) z możliwością ustawienia offsetu ±20 V DC,
- obsługa zarówno zewnętrznych zegarów referencyjnych, jak i zewnętrznej podstawy czasowej próbkowania.

Więcej na temat generatorów można znaleźć pod adresem:
http://www.ni.com/white-paper/53736/en/, a odnośnie do oscyloskopu: http://www.ni.com/white-paper/53390/en/.

Oprogramowanie Wireless Test System

Kolejną nowością jest aktualizacja modułu Wireless Test System, które wspiera teraz najnowsze standardy komunikacji bezprzewodowej, takie jak 802.11ax, Bluetooth 5, ZigBee oraz Z-Wave.

Najnowsza wersja 1.3 obejmuje obsługę pracy MIMO 8x8 i niestandardowych testów urządzeń zgodnych z 802.11ax (Draft 1.1) oraz poprawia równoległe testy standardu Bluetooth 5, a także innych urządzeń niskiej mocy wykorzystywanych w aplikacjach Internetu Rzeczy (IoT), z użyciem takich interfejsów jak ZigBee czy Z-Wave.

Nowy szkic standardu 802.11ax zawiera istotne zmiany w warstwie fizycznej (PHY), aby zapewnić większą średnią przepustowość danych, w przeliczeniu na użytkownika, w zatłoczonych środowiskach. Zmiany te wprowadzają większą złożoność w tworzeniu charakterystyki, walidacji projektu oraz zwiększają poziom skomplikowania testów produkcyjnych. Inżynierowie mogą skorzystać z WTS w celu zautomatyzowania swoich rozwiązań pomiarowych 802.11ax, co pozwala na zapewnienie dokładnego i szerokiego zakresu testów nowych projektów. Oprogramowanie przyrządów WTS oraz wektorowe transceivery sygnału (VST) umożliwiają ustawienia wielu wejść i wyjść (MIMO) aż do konfiguracji 8×8, jednoczesne testy na dwóch pasmach i dokładne pomiary wielkości wektora błędu (EVM). Nowe oprogramowanie rozwiązuje również wymagające zadanie polegające na tworzeniu różnych, dowolnie wyzwalanych scenariuszy, gdzie w każdej z symulacji użytkownik otrzymuje unikalne ustawienia przebiegu i zakłóceń. Aby pomimo pojawiania się nowych wyzwań, skrócić czas rozwoju aplikacji, WTS ma wbudowane sterowniki chipsetów wiodących producentów.

Więcej informacji na temat WTS można znaleźć pod adresem www.ni.com/wts/.

Wszystkie opisane powyżej moduły pracują pod kontrolą LabVIEW, które pojawiło się w tym roku w wersji LabVIEW 2017. Warto też rzucić okiem na rozwijającą się platformę LabVIEW NXG.

Marcin Karbowniczek, EP

Pozostałe artykuły

Wyświetlacze typu OLED

Numer: Listopad/2017

Wyświetlacze OLED znajdują zastosowanie w tysiącach produktów. Dzięki właściwościom OLED-ów, szybkiemu rozwojowi technologii oraz obecnym trendom proekologicznym, w których duży nacisk kładzie się na produkty ?zielone?, będą one prawdopodobnie zyskiwały na popularności.

Aparat do elektroterapii - nowa koncepcja. Uśmierzanie bólu dźwiękiem

Numer: Listopad/2017

Autorka artykułu poszukuje osób chętnych do współpracy przy tworzeniu nowego, unikatowego rodzaju urządzenia do elektroterapii. Potrzebni są specjaliści różnych dziedzin: inżynierowie aparatury biomedycznej, neuroinformatycy potrafiący zaimplementować programistycznie dowolną metodę przetwarzania sygnału biomedycznego, realizatorzy dźwięku, konstruktorzy elektronicy i mechanicy ze znajomością programów do projektowania 3D, programiści ...

Czy szybko musi oznaczać byle jak?

Numer: Listopad/2017

Ile razy zdarzyło się Wam stanąć przed koniecznością skonstruowania czegoś na szybko? Prototyp nowego urządzenia, który trzeba uruchomić ekspresowo, potrzeba chwili i stworzenie podręcznego narzędzia (jak np. generator czy nietypowy zasilacz) - dobrze, żeby elektronika miała swoją solidną obudowę. Nie tylko z powodu ochronienia jej przed uszkodzeniami, ale także dla ułatwienia zamocowania w docelowym miejscu lub choćby postawienia ...

Kiedy potrzebujemy Analog Discovery, a kiedy Digital Discovery?

Numer: Listopad/2017

Digital Discovery jest niezbędnym dodatkiem, jeśli używałeś Analog Discovery 2, ale szybkość próbkowania była niewystarczająca, liczba dostępnych kanałów cyfrowych zbyt mała lub szumy zbyt duże by odczytać dane przesyłane z większymi prędkościami. Zobacz, jakie możliwości stwarza Digital Discovery na konkretnym przykładzie.

Dataforth MAQ20 - modułowy system kontrolno-pomiarowy

Numer: Październik/2017

MAQ20 to modułowy system kontrolno-pomiarowy zaprojektowany do pracy w wymagających aplikacjach automatyki przemysłowej, przemysłu wojskowego, paliwowego itp. Do komunikacji można wykorzystywać interfejs USB, RS-232, RS-485 lub Ethernet. W systemie można podłączyć do 24 modułów analogowych i cyfrowych wejść/wyjść z maksymalnie 384 kanałami.

Mobilna
Elektronika
Praktyczna

Elektronika Praktyczna

Listopad 2018

PrenumerataePrenumerataKup w kiosku wysyłkowym

Elektronika Praktyczna Plus

lipiec - grudzień 2012

Kup w kiosku wysyłkowym