Blog

Tại Sao Việc Cung Cấp Bộ Suy Hao Số Lượng Lớn Ngày Càng Khả Thi Với Các Phòng Thí Nghiệm Hiện Đại

Nhu Cầu Tăng Cao Từ 5G, IoT Và Môi Trường Kiểm Định mmWave

Chúng tôi đang chứng kiến sự mở rộng mạnh mẽ trong việc triển khai 5G, các thiết bị IoT ở khắp nơi và việc xác thực các tần số mmWave khó xử lý, điều này có nghĩa các phòng thí nghiệm kiểm định đang vật lộn để theo kịp tất cả thiết bị mới này. Ngày nay, các phòng thí nghiệm phải đối mặt với các quy trình xác thực phức tạp liên quan đến hàng chục, nếu không muốn nói là hàng trăm thiết lập suy hao khác nhau — một mức độ phức tạp vượt xa so với những bài kiểm tra điểm-điểm đơn giản trước đây. Lấy ví dụ một trạm phát 5G điển hình, thường cần khoảng hơn 200 lần điều chỉnh suy hao trải dài trên cả dải tần dưới 6 GHz lẫn dải tần số cao millimeter wave. Vì sự thay đổi này trong bối cảnh công nghệ, cách các phòng thí nghiệm mua bộ suy hao hiện nay hoàn toàn khác biệt. Thay vì mua lẻ từng thiết bị khi cần, các cơ sở giờ đây thực hiện các đơn đặt hàng lớn ngay từ đầu. Họ muốn mọi thứ được chuẩn hóa để có thể chạy các bài kiểm tra nhanh hơn mà không phải tốn kém liên tục cho việc mua sắm thiết bị mới.

Khả năng mở rộng sản xuất và Khả năng truy xuất nguồn gốc hiệu chuẩn được cấu hình sẵn

Những cải tiến gần đây trong tự động hóa đã cho phép sản xuất số lượng lớn bộ suy hao với độ đồng nhất đáng kể, ngay cả khi xử lý các thiết lập đa dải phức tạp lên tới tần số 110 GHz. Điều làm nên tầm quan trọng thực sự là các hệ thống này được trang bị sẵn chứng nhận hiệu chuẩn có thể truy xuất nguồn gốc NIST ngay từ nhà máy. Điều này có nghĩa là các công ty không cần phải gửi chúng trở lại phòng thí nghiệm để hiệu chuẩn lại sau khi giao hàng, từ đó tiết kiệm cả thời gian lẫn chi phí. Khi các nhà sản xuất tích hợp dữ liệu hiệu chuẩn trực tiếp vào chính sản phẩm trước khi vận chuyển, việc lắp đặt trở nên nhanh chóng hơn nhiều và các yêu cầu về quy định được đáp ứng ngay từ đầu. Đặc tính mô-đun của các thiết kế hiện đại cũng hỗ trợ việc triển khai thiết bị trên diện rộng, do chúng duy trì các phép đo VSWR dưới mức 1,25:1 trong toàn bộ dải hoạt động. Điều này đảm bảo tín hiệu luôn sạch và mạnh, đồng thời vẫn cho phép mở rộng khi cần mà không làm ảnh hưởng đến hiệu suất.

Các Ràng Buộc Kỹ Thuật Chính Ảnh Hưởng Đến Việc Triển Khai Bộ Suy Hao Số Lượng Lớn

Sự Phân Mảnh Dải Tần Số và Độ Nhạy VSWR Trên Toàn Bộ Hệ Thống Thiết Bị

Các phòng thí nghiệm thử nghiệm hiện nay gặp phải những vấn đề lớn trong việc tiếp cận các bộ suy hao số lượng lớn vì các dải tần số đơn giản là không tương thích với nhau trên tất cả các lĩnh vực công nghệ khác nhau như 5G, thiết bị IoT và các hệ thống mmWave. Hãy xem xét các dải tần số mà chúng ta đang xử lý ở đây: dưới 6 GHz, sau đó từ 24 đến 40 GHz, và bất kỳ dải nào cao hơn nữa. Mỗi dải cần phối hợp trở kháng riêng biệt, điều này về cơ bản có nghĩa là chúng sẽ không hoạt động hiệu quả trên các nền tảng khác nhau. Và tình hình còn trở nên phức tạp hơn với độ nhạy VSWR. Các bộ suy hao phải duy trì VSWR dưới mức 1.5:1 trên toàn bộ thiết bị kết nối, nếu không tín hiệu sẽ phản xạ ngược lại và làm sai lệch kết quả đo. Một số nghiên cứu năm 2023 cho thấy gần bảy trong số mười sự cố trong kiểm tra tần số cao bắt nguồn từ những sai lệch VSWR này. Đó là lý do tại sao hầu hết các phòng thí nghiệm cuối cùng phải duy trì nhiều bộ suy hao khác nhau, khiến việc mua sắm số lượng lớn trở thành cơn ác mộng cả về mặt tài chính lẫn hậu cần.

Yêu cầu hiệu chuẩn truy xuất được nguồn gốc NIST và Báo cáo độ bất định ở cấp độ lô

Việc triển khai bộ suy hao số lượng lớn một cách đúng đắn phụ thuộc rất nhiều vào các tiêu chuẩn hiệu chuẩn nghiêm ngặt có thể truy xuất nguồn gốc NIST, mà không thể bỏ qua trong các quy trình chứng nhận. Mỗi đơn vị phải được xác thực để đảm bảo độ bất định đo lường duy trì dưới ±0,2 dB. Khi đặt hàng số lượng lớn, việc có các báo cáo độ bất định thống nhất ở cấp độ lô là hoàn toàn cần thiết để chứng minh hiệu suất đồng đều trên toàn bộ lô hàng. Nếu không có những báo cáo này, việc kiểm tra hiệu chuẩn riêng lẻ sẽ tốn thêm khoảng 40% chi phí tổng thể. Các quy định mới đây cũng đã thay đổi, yêu cầu ngân sách độ bất định tuân thủ ISO/IEC 17025 đối với mọi thiết bị thử nghiệm. Điều này có nghĩa là các chứng nhận tiêu chuẩn từ nhà cung cấp không chỉ đơn thuần là đáp ứng quy định nữa, mà còn giúp ngăn ngừa hiện tượng trôi lệch đo lường có thể làm sai lệch việc xác thực sản phẩm về sau.

Các Mô hình Thương mại Hỗ trợ Việc Mua sắm Bộ suy hao Số lượng Lớn Bền vững

Dịch vụ Attenuator (AaaS): Các giải pháp cho thuê, đăng ký và quản lý kho hàng

Mô hình Attenuator-as-a-Service, thường được gọi là AaaS, cho phép các phòng thí nghiệm tránh được những chi phí ban đầu lớn thường đi kèm với việc mua sắm thiết bị trong khi vẫn duy trì khả năng thích ứng về mặt kỹ thuật. Các phòng thí nghiệm có thể thuê các bộ suy hao đã hiệu chuẩn từ nhiều nguồn khác nhau bao gồm đội xe cho thuê, thanh toán dựa trên mức sử dụng thực tế thông qua các gói đăng ký khác nhau, hoặc để nhà cung cấp quản lý toàn bộ hàng tồn kho. Cách tiếp cận này biến một khoản chi phí lớn phát sinh một lần thành thứ gì đó dễ quản lý hơn nhiều như một phần của chi phí hoạt động định kỳ. Khi nói đến việc duy trì độ chính xác theo thời gian, các nhà cung cấp sẽ đảm nhận việc theo dõi và tài liệu hóa để các phòng thí nghiệm luôn tuân thủ các tiêu chuẩn NIST mà không cần phải tự xử lý những rắc rối liên quan đến hiệu chuẩn nội bộ. Hơn nữa, dịch vụ này thực sự phát huy tác dụng khi có sự gia tăng đột ngột về nhu cầu kiểm tra liên quan đến các công nghệ mới như mạng 5G hoặc các thiết bị Internet of Things. Hệ thống điều chỉnh linh hoạt để phân bổ tài nguyên đến nơi cần thiết nhất, nghĩa là sẽ ít có thiết bị nào bị bỏ không, nằm yên một chỗ và bám bụi hơn. Nhìn chung, chiến lược mua sắm loại này hợp lý về mặt tài chính đối với các tổ chức đang tìm cách cân bằng giữa việc kiểm soát ngân sách chặt chẽ với nhu cầu luôn thay đổi của các môi trường kiểm tra hiện đại.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao lại có nhu cầu ngày càng tăng đối với bộ suy hao số lượng lớn trong các phòng thí nghiệm kiểm tra?

Nhu cầu về bộ suy hao số lượng lớn đang gia tăng do sự phát triển của các công nghệ 5G, IoT và mmWave, những công nghệ này đòi hỏi các quy trình xác thực phức tạp và một lượng lớn thiết lập suy hao.

Việc sản xuất có khả năng mở rộng và hiệu chuẩn được cấu hình sẵn mang lại lợi ích gì?

Khả năng mở rộng sản xuất cùng với tự động hóa được cải thiện cho phép sản xuất nhất quán các bộ suy hao tần số cao, bao gồm dữ liệu hiệu chuẩn truy xuất nguồn gốc theo NIST. Điều này làm giảm nhu cầu hiệu chuẩn lại sau khi giao hàng và đẩy nhanh quá trình lắp đặt, tiết kiệm thời gian và chi phí.

Việc phân mảnh dải tần ảnh hưởng như thế nào đến việc triển khai bộ suy hao?

Việc phân mảnh dải tần gây ra thách thức vì nó yêu cầu phối hợp trở kháng cụ thể cho các dải tần khác nhau như sub-6 GHz và từ 24 đến 40 GHz. Các bộ suy hao phải duy trì VSWR thấp để đảm bảo độ chính xác tín hiệu, làm phức tạp thêm việc triển khai số lượng lớn.

Dịch vụ Bộ suy hao (AaaS) là gì và cách nó hỗ trợ như thế nào?

Dịch vụ Attenuator (AaaS) cung cấp mô hình thuê linh hoạt cho các thiết bị attenuator, cho phép các phòng thí nghiệm tránh được các chi phí lớn ban đầu. Với các mô hình đăng ký và quản lý tồn kho, các phòng thí nghiệm có thể hiệu quả điều chỉnh theo sự biến động về nhu cầu kiểm tra trong khi vẫn tuân thủ các tiêu chuẩn hiệu chuẩn.