وبلاگ

چرا تأمین عمده میران به طور فزاینده‌ای برای آزمایشگاه‌های مدرن امکان‌پذیر است

افزایش تقاضا از محیط‌های اعتبارسنجی 5G، اینترنت اشیا و امواج میلی‌متری

ما شاهد گسترش عظیم در پیاده‌سازی شبکه‌های 5G، حضور همه‌جاگیر دستگاه‌های اینترنت اشیا و تأیید فرکانس‌های پرفروغ mmWave هستیم که به معنای آن است که آزمایشگاه‌ها برای هم‌گامی با تمام این تجهیزات جدید با مشکل مواجه شده‌اند. امروزه آزمایشگاه‌ها با فرآیندهای پیچیده اعتبارسنجی سروکار دارند که شامل ده‌ها و حتی صدها تنظیم تضعیف متفاوت است، چیزی بسیار فراتر از آنچه تست‌های ساده نقطه به نقطه قبلاً پوشش می‌دادند. به عنوان مثال، یک راه‌اندازی معمولی ایستگاه پایه 5G اغلب نیازمند حدود 200 یا بیش از 200 تنظیم تضعیف در محدوده‌های زیر 6 گیگاهرتز و همچنین موج میلی‌متری با فرکانس بالا است. به دلیل این تحولات، نحوه خرید تضعیف‌کننده‌ها توسط آزمایشگاه‌ها کاملاً متفاوت شده است. به جای خرید جداگانه و موقع نیاز، مراکز حالا خریدهای حجیمی را از قبل انجام می‌دهند. آن‌ها می‌خواهند تمام تجهیزات استانداردسازی شوند تا بتوانند تست‌ها را سریع‌تر انجام دهند و هزینه‌های زیاد ناشی از خرید مداوم تجهیزات جدید را متقبل نشوند.

مقیاس‌پذیری تولید و ردپذیری کالیبراسیون پیش‌تنظیم‌شده

بهبودهای اخیر در زمینه خودکارسازی امکان تولید مقادیر زیادی از میراگرها با سازگاری قابل توجهی را فراهم کرده است، حتی در موارد پیچیده با تنظیمات چند بانده که تا فرکانس‌های ۱۱۰ گیگاهرتز نیز ادامه دارند. آنچه این موضوع را واقعاً مهم می‌کند این است که این سیستم‌ها به‌طور داخلی و از ابتدا در خط تولید، دارای کالیبراسیون قابل‌ردیابی توسط NIST هستند. این بدین معناست که شرکت‌ها نیازی به ارسال مجدد آنها به آزمایشگاه‌ها برای کالیبراسیون مجدد پس از تحویل ندارند که این امر هم زمان و هم هزینه را صرفه‌جویی می‌کند. هنگامی که تولیدکنندگان داده‌های کالیبراسیون را قبل از ارسال مستقیماً در خود محصول جاسازی می‌کنند، نصب بسیار سریع‌تر انجام شده و الزامات نظارتی بلافاصله از ابتدا برآورده می‌شوند. ماهیت ماژولار طراحی‌های مدرن همچنین در استقرار تجهیزات در مقیاس بزرگ کمک‌کننده است، زیرا ضریب موج ایستاده ولتاژ (VSWR) را در تمام محدوده عملیاتی خود زیر ۱٫۲۵:۱ نگه می‌دارد. این امر تضمین می‌کند که سیگنال‌ها تمیز و قوی باقی بمانند و در عین حال امکان گسترش هنگام نیاز بدون افت عملکرد فراهم شود.

محدودیت‌های فنی کلیدی که بر استقرار انبوه متلافکننده تأثیر می‌گذارند

تجزیه باند فرکانس و حساسیت VSWR در سراسر اکوسیستم دستگاه‌ها

آزمایشگاه‌های امروزی در تهیه میراکننده‌های دسته‌جمعی با مشکلات بزرگی مواجه هستند، زیرا نوارهای فرکانسی در حوزه‌های مختلف فناوری مانند 5G، اقلام اینترنت اشیا و سیستم‌های mmWave به خوبی با یکدیگر هماهنگ نمی‌شوند. به محدوده‌هایی که با آنها سر و کار داریم نگاه کنید: زیر 6 گیگاهرتز، سپس 24 تا 40 گیگاهرتز و هر چیزی فراتر از آن. هر کدام به تطبیق امپدانسی خاص خود نیاز دارند که در عمل به این معنی است که آنها در پلتفرم‌های مختلف به خوبی کار نخواهند کرد. و موضوع با حساسیت VSWR حتی پیچیده‌تر می‌شود. میراکننده‌ها باید VSWR را در تمام تجهیزات متصل کمتر از 1.5:1 نگه دارند، در غیر این صورت سیگنال‌ها بازتاب پیدا کرده و اندازه‌گیری‌ها را مختل می‌کنند. برخی تحقیقات در سال 2023 نشان داد که تقریباً هفت در ده مورد از مشکلات آزمون فرکانس بالا به همین عدم تطابق VSWR برمی‌گردد. به همین دلیل است که اکثر آزمایشگاه‌ها مجبور می‌شوند چندین مجموعه مختلف از میراکننده‌ها را نگه داری کنند و این امر خرید عمده را از لحاظ مالی و لجستیکی به کابوسی تبدیل می‌کند.

الزامات کالیبراسیون قابل‌ردیابی توسط NIST و گزارش‌دهی عدم قطعیت در سطح محموله

استقرار صحیح میرکننده‌های عمده به شدت به استانداردهای سخت‌گیرانه کالیبراسیون قابل‌ردیابی توسط NIST بستگی دارد که در فرآیندهای گواهی‌نامه‌دهی به هیچ‌وجه نمی‌توان از آن صرف‌نظر کرد. هر واحد منفردی باید مورد تأیید قرار گیرد تا نشان دهد عدم قطعیت اندازه‌گیری زیر ±0.2 دسی‌بل باقی می‌ماند. هنگام سفارش عمده، داشتن گزارش‌های یکپارچه عدم قطعیت در سطح محموله ضروری مطلق می‌شود تا عملکرد یکنواخت در تمام مجموعه نشان داده شود. بدون این گزارش‌ها، انجام بررسی‌های کالیبراسیون فردی در نهایت حدود 40٪ هزینه کلی بیشتر را به همراه دارد. مقررات جدید هم چیزها را تغییر داده‌اند و اکنون بودجه‌های عدم قطعیت مطابق با ISO/IEC 17025 را برای تمام تجهیزات آزمایشی الزامی کرده‌اند. این بدین معناست که گواهی‌های استاندارد از تأمین‌کنندگان دیگر فقط درباره رعایت قوانین نیستند. این گواهی‌ها در واقع کمک می‌کنند تا از تغییرات اندازه‌گیری که ممکن است اعتبارسنجی محصول را در آینده خراب کند، جلوگیری شود.

مدل‌های تجاری که خرید پایدار میرکننده‌های عمده را ممکن می‌سازند

اتenuاتور به عنوان سرویس (AaaS): راه‌حل‌های اجاره، اشتراک و مدیریت موجودی

مدل میرایی‌کننده به عنوان سرویس، که اغلب با نام AaaS شناخته می‌شود، به آزمایشگاه‌ها امکان می‌دهد بدون پرداخت هزینه‌های اولیه بالای معمول در خرید تجهیزات، همچنان قابلیت انطباق فنی خود را حفظ کنند. آزمایشگاه‌ها می‌توانند میرایی‌کننده‌های کالیبره شده را از منابع مختلف از جمله ناوگان‌های اجاره‌ای اجاره کنند، بر اساس میزان استفاده واقعی خود از طریق سطوح مختلف اشتراک پرداخت کنند، یا اینکه مدیریت کامل موجودی را به فروشندگان بسپارند. این رویکرد، هزینه بزرگ یکباره را به چیزی بسیار قابل‌مدیریت‌تر به عنوان بخشی از هزینه‌های عملیاتی عادی تبدیل می‌کند. از نظر حفظ دقت در طول زمان، فروشندگان مسئولیت ردیابی و مستندسازی را بر عهده می‌گیرند تا آزمایشگاه‌ها بدون درگیر شدن با دستورالعمل‌های پیچیده کالیبراسیون داخلی، همچنان با استانداردهای NIST هماهنگ بمانند. علاوه بر این، این سرویس به ویژه در شرایطی که تقاضای ناگهانی برای آزمایش‌های مربوط به فناوری‌های جدید مانند شبکه‌های 5G یا دستگاه‌های اینترنت اشیا افزایش می‌یابد، به خوبی عمل می‌کند. این سیستم به صورت پویا تنظیم می‌شود تا منابع را به جایی که بیشترین نیاز است تخصیص دهد؛ بدین معنا که قطعات غیراستفاده شده کمتری وجود خواهند داشت که در حال گردگرفتن هستند. در کل، این نوع استراتژی تهیه، از نظر مالی برای سازمان‌هایی که به دنبال تعادل بین کنترل دقیق بودجه و نیازهای همواره در حال تغییر محیط‌های آزمایش مدرن هستند، معقول است.

سوالات متداول

چرا تقاضای فزاینده‌ای برای مهارکننده‌های انبوه در آزمایشگاه‌های تست وجود دارد؟

تقاضا برای مهارکننده‌های انبوه به دلیل گسترش فناوری‌های 5G، اینترنت اشیا (IoT) و mmWave که نیازمند فرآیندهای اعتبارسنجی پیچیده و تنظیمات تضعیف متعدد هستند، در حال افزایش است.

مقیاس‌پذیری تولید و کالیبراسیون پیش‌تنظیم شده چه مزایایی فراهم می‌کنند؟

مقیاس‌پذیری تولید همراه با اتوماسیون بهبودیافته، امکان تولید مداوم مهارکننده‌های فرکانس بالا را فراهم می‌کند که شامل داده‌های کالیبراسیون قابل ردیابی NIST هستند. این امر نیاز به کالیبراسیون مجدد پس از تحویل را کاهش داده و نصب را تسریع می‌کند و در نتیجه زمان و هزینه صرفه‌جویی می‌شود.

تجزیه‌وتحلیل باند فرکانس چگونه بر استقرار مهارکننده تأثیر می‌گذارد؟

تجزیه‌وتحلیل باند فرکانس چالش‌هایی ایجاد می‌کند، زیرا نیازمند تطبیق امپدانس خاصی برای باندهای مختلف مانند زیر 6 گیگاهرتز و 24 تا 40 گیگاهرتز است. مهارکننده‌ها باید VSWR پایینی داشته باشند تا دقت سیگنال حفظ شود که این امر استقرار انبوه را پیچیده می‌کند.

«مهارکننده به عنوان سرویس» (AaaS) چیست و چگونه کمک می‌کند؟

سرویس تضعیف‌کننده به عنوان سرویس (AaaS) یک مدل اجاره انعطاف‌پذیر برای تضعیف‌کننده‌ها فراهم می‌کند که به آزمایشگاه‌ها امکان می‌دهد از هزینه‌های اولیه زیاد اجتناب کنند. با استفاده از مدل‌های اشتراک و مدیریت موجودی، آزمایشگاه‌ها می‌توانند به‌طور کارآمد با نوسانات تقاضای آزمایش تطبیق کنند و در عین حال با استانداردهای کالیبراسیون مطابقت داشته باشند.