Blogi

Miksi erävaimentimien toimittaminen on yhä toteutettavampaa nykyaikaisille testilaboille

Kasvava kysyntä 5G-, IoT- ja mmWave-validointiympäristöistä

Näemme valtavaa kasvua 5G-verkkojen käyttöönotossa, IoT-laitteiden lisääntymisessä ja haastavien mmWave-taajuuksien validoinnissa, mikä tarkoittaa, että testilaboratoriot eivät pysty pysymään perässä kaiken tämän uuden laitteiston kanssa. Nykyaikaiset laboratoriot kohtaavat monimutkaisia validointiprosesseja, jotka sisältävät kymmeniä tai jopa satoja erilaisia vaimennusasetuksia – paljon enemmän kuin mitä aiemmat yksinkertaiset pisteyhteys-testit kattavat. Otetaan esimerkiksi tyypillinen 5G-tukiasema: siihen liittyy usein noin 200+ vaimennusmuutosta, jotka jakautuvat sekä alle 6 GHz:n että korkeisiin millimetriaaltoalueisiin. Tämän muuttuvan tilanteen vuoksi laboratorioiden ostotavat ovat nyt täysin erilaiset. Yksittäisten komponenttien hankinnan sijaan tarpeen mukaan, laitokset tekevät nyt suuria etukäteen suoritettuja ostoja. He haluavat kaiken standardoiduksi, jotta testaus voidaan suorittaa nopeammin ilman, että jatkuvasti uusien laitteiden hankinta maksaa liikaa.

Valmistuksen skaalautuvuus ja esikonfiguroitu kalibrointijäljitettävyys

Automaation viimeaikaiset parannukset ovat mahdollistaneet suurten määrien vaimentimien tuotannon huomattavalla tarkkuudella, jopa monimutkaisten monikaistajärjestelmien kohdalla, jotka ulottuvat taajuuksilla aina 110 GHz:iin saakka. Tämä on erityisen tärkeää, koska nämä järjestelmät tulevat tehtaalta sisäänrakennetulla NIST-seurattavalla kalibroinnilla. Tämä tarkoittaa, että yritysten ei tarvitse lähettää niitä takaisin laboratorioihin uudelleenkalibrointiin toimituksen jälkeen, mikä säästää sekä aikaa että rahaa. Kun valmistajat upottavat kalibrointitiedot suoraan tuotteeseen ennen toimitusta, asennus tapahtuu nopeammin ja sääntelyvaatimukset täyttyvät heti laatikosta otettaessa. Nykyaikaisten ratkaisujen modulaarinen rakenne auttaa myös laitteiden laajamittaisessa käyttöönotossa, sillä ne pitävät VSWR-mittaukset alle 1,25:1 koko käyttöalueensa ajan. Tämä varmistaa signaalien pysymisen siisteinä ja vahvoina samalla kun mahdollistaa laajentamisen tarpeen mukaan ilman suorituskyvyn heikkenemistä.

Keskeiset tekniset rajoitteet, jotka vaikuttavat suurten vaimentimien käyttöön

Taajuuskaistojen fragmentoituminen ja VSWR:n herkkyys instrumenttien ekosysteemeissä

Testilaboratoriot kohtaavat nykyään suuria ongelmia saadakseen haltuunsa massavaimenninpalkoja, koska taajuuskaistat eivät yhteistyössä toimi moitteettomasti eri teknologioiden kuten 5G:n, IoT-laitteiden ja mmWave-järjestelmien kesken. Tarkastellaan käytössä olevia taajuusalueita: alle 6 GHz, 24–40 GHz, ja kaikki sitä korkeammat taajuudet. Jokainen vaatii omaa tarkkaa impedanssisovitustaan, mikä tarkoittaa käytännössä, etteivät palkat toimi hyvin eri alustoilla. Tilannetta vaikeuttaa entisestään VSWR-herkkyys. Vaimevintimien on pidettävä VSWR-arvo alle 1,5:1 kaikissa kytketyissä laitteissa, muuten signaalit heijastuvat takaisin ja häiritsevät mittauksia. Vuoden 2023 tutkimukset osoittivat, että lähes seitsemän kymmenestä korkean taajuuden testausongelmasta johtui juuri näistä VSWR-sovituseroista. Siksi useimmat laboratoriot päätyvät pitämään useita erillisiä vaimevintipaketteja varalla, mikä tekee massahankinnasta sekä taloudellisesti että logistiikassa painajaisen.

NIST-seurattavat kalibrointivaatimukset ja erätasoiset epävarmuusraportit

Suurten vaimentimien onnistunut käyttöönotto perustuu tiukkoihin NIST-seurattaviin kalibrointistandardeihin, joita ei voida sivuuttaa sertifiointiprosesseissa. Jokainen yksittäinen laite täytyy varmentaa siten, että mittaustuloksen epävarmuus pysyy alle ±0,2 dB. Tilattaessa suuria eriä, yhtenäisten erätasoisia epävarmuusraportteja tarvitaan ehdottomasti osoittamaan johdonmukainen suorituskyky koko sarjassa. Ilman niitä yksittäiset kalibrointitarkastukset maksavat noin 40 % enemmän kokonaisuudessaan. Uusimmat säännökset ovat muuttaneet myös tilannetta vaatimalla ISO/IEC 17025 -standardin mukaista epävarmuusarviointia kaikille testilaitteille. Tämä tarkoittaa, että valmistajien standardoidut sertifikaatit eivät pelkästään riitä noudattamaan sääntöjä, vaan ne todella estävät mittauspoikkeamat, jotka voivat häiritä tuotteen validointia myöhemmin.

Kaupalliset mallit kestävän suurten vaimentimien hankinnan mahdollistajina

Vaimennin-palveluna (AaaS): Vuokraus, tilaus ja hallittu varastoratkaisut

Attenuator-as-a-Service -malli, jota kutsutaan usein myös nimellä AaaS, mahdollistaa laboratorioiden välttää suuret alkukustannukset, jotka yleensä liittyvät laitteiden ostoimiseen, samalla kun niiden tekninen sopeutumiskyky säilyy. Laboratoriot voivat vuokrata kalibroituja vaimentimia eri lähteistä, kuten vuokralaivastoista, maksaa käytön mukaan eri tilausmalleilla tai antaa toimittajien hoitaa koko varastonhallinnan täysin. Tämä lähestymistapa muuttaa suuren kertakustannuksen sijaan sen hallittavammaksi osaksi tavallisia toimintakustannuksia. Tarkkuuden ylläpitämisessä ajan myötä toimittajat huolehtivat seurannasta ja dokumentoinnista, jotta laboratoriot pysyvät NIST-standardien mukaisina ilman, että niiden tarvitsee itse käsitellä sisäisten kalibrointien vaivaa. Lisäksi tämä palvelu erottuu erityisesti silloin, kun testaukseen liittyvä kysyntä kasvaa äkillisesti uusien teknologioiden, kuten 5G-verkkojen tai Internet of Things -laitteiden, myötä. Järjestelmä mukautuu dynaamisesti jakamaan resursseja sinne, missä niitä eniten tarvitaan, mikä tarkoittaa, että käyttämättömiä laitteita ei jäädä keräämään tomua. Yleisesti ottaen tämä hankintastrategia on taloudellisesti järkevä organisaatioille, jotka pyrkivät tasapainottamaan tiukkoja budjettirajoituksia vastaan nykyaikaisten testiympäristöjen jatkuvasti muuttuvia tarpeita.

UKK

Miksi testilaboratorioissa on kasvava kysyntä massasammuttimille?

Massasammuttimien kysyntä on kasvamassa 5G-, IoT- ja mmWave-teknologioiden laajentumisen myötä, jotka edellyttävät monimutkaisia validointiprosesseja ja suurta määrää vaimennusasetuksia.

Mitä etuja valmistuksen skaalautuvuus ja esikonfiguroitu kalibrointi tarjoavat?

Valmistuksen skaalautuvuus parannetun automaation avulla mahdollistaa korkeataajuisten vaimentimien johdonmukaisen tuotannon, mukaan lukien NIST-seurattavat kalibrointitiedot. Tämä vähentää toimituksen jälkeistä uudelleenkalibrointitarvetta ja nopeuttaa asennusta, säästäen aikaa ja rahaa.

Miten taajuuskaistojen fragmentoituminen vaikuttaa vaimentimien käyttöön?

Taajuuskaistojen fragmentoituminen aiheuttaa haasteita, koska eri kaistoille, kuten alle 6 GHz:lle ja 24–40 GHz:lle, tarvitaan tarkkaa impedanssinsovitusta. Vaimentimien on pidettävä alhainen VSWR varmistaakseen signaalin tarkkuuden, mikä vaikeuttaa massakäyttöönottoa.

Mikä on Attenuator-as-a-Service (AaaS) ja miten se auttaa?

Vaimentimena-palveluna (AaaS) tarjoaa joustavan vuokrausmallin vaimentimille, jolloin laboratoriot voivat välttää suuret alkukustannukset. Tilausmallein ja hallitulla varastohallinnalla laboratoriot voivat tehokkaasti sopeutua testauskysynnän vaihteluihin noudattaen samalla kalibrointistandardeja.