Test et qualification radio

Test de composants militaires, d'antennes et de batteries

Nouveaux défis technologiques dans les tests de composants radio et d'antennes militaires

Les dernières technologies dans les domaines des communications sans fil, ainsi que de l'aérospatial et de la défense, font appel à des fréquences plus élevées et à des bandes passantes plus larges, ainsi qu'à la réduction le plus possible de la taille et du poids des appareils. Cela s'applique en particulier aux appareils radio portables tactiques et de sécurité publique, où la nécessité de minimiser la consommation d'énergie et d'augmenter l'autonomie de la batterie est nécessaire pour des raisons de survie. Par conséquent, les composants doivent répondre aux exigences accrues de la mobilité, de la connectivité, des débits de données plus élevés, de la robustesse et de l'efficacité énergétique.

A titre d'exemple, la 5G NR stimule la demande dans de nombreuses directions qui sont aussi diverses que les multiples applications de la 5G. Pour la première fois, les produits de masse passeront aux fréquences micro-ondes dans la gamme 28 GHz ou 39 GHz, permettant des débits de données très élevés sur une largeur de bande passante RF de plusieurs centaines de mégahertz. Puisque la formation de faisceaux représentera une part essentielle du système de la 5G, les conceptions d'antennes et les terminaux RF (y compris les convertisseurs ascendants RF, les filtres et les amplificateurs) seront différents des solutions classiques relatives aux anciennes normes, lesquelles ont été généralement utilisées par les secteurs des communications de la défense et militaire. Cela fait appel à des solutions innovantes dédiées aux tests des antennes et des batteries militaires.

Les ingénieurs sont confrontés à des difficultés complexes lors de la conception, du développement et du test de nouveaux composants. Lors de la fabrication de modules et de systèmes complexes, les ingénieurs doivent choisir la meilleure solution pour leur environnement spécifique et s'assurer qu'elle fonctionne. Nos solutions complètes de test et mesure ont été conçues pour répondre à ces exigences et intègrent des équipements de laboratoire haut de gamme, ainsi que des solutions de production rentables.

Les solutions de test et mesure Rohde & Schwarz apportent une performance et une fiabilité irréprochables à tous les niveaux, du test de composants et de montages jusqu'à la vérification de systèmes complets de communication radio.

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Des solutions pour les composants RF militaires et autres modules matériels

Conversion de puissance

Les concepteurs en puissance sont confrontés à des exigences de plus en plus strictes en termes d'efficacité et de performance, tout en devant répondre aux normes de fiabilité, à l'atteinte de densités de puissances élevées et à la réduction des coûts.

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Test d'antenne

Les antennes font l'objet de plus en plus d'attention au niveau de la conception système, du fait de la formation de faisceaux actifs et de la MIMO.

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Battery life measurements (Mesures d'autonomie de batterie)

Les radios portables nécessitent une charge de batterie durant au moins dix ans, rendant le test d'autonomie de la batterie plus important que jamais.

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Test d'amplificateurs

Les amplificateurs de puissance permettent d'obtenir le signal RF au bon niveau de puissance, afin de garantir une transformation correcte.

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Conception & test d'un convertisseur de données

Dans les communications et dans de nombreux secteurs industriels, les convertisseurs de données constituent un élément essentiel de toutes les conceptions RF.

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Test de mélangeurs et de convertisseurs de fréquence

Les mélangeurs sont utilisés pour les modulateurs, les détecteurs de phase, les convertisseurs de fréquence et les synthétiseurs, dans de nombreux systèmes RF.

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Contenus présentés pour le test de composants, d'antennes et de batteries militaires

Faible consommation des appareils SWaP

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Simulations de batteries

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Test de la 5G sans fil / MIMO massive

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FAQ

Qu'est ce que le test de coexistence ?

Pourquoi la résilience face à la coexistence et au brouillage devient-elle plus importante pour les conceptions radio sécurisées ?

Les radios sécurisées fonctionnent dans un environnement congestionné (par exemple les forces de l'ordre dans les zones urbaines) et même contesté (par exemple un scénario de mission militaire). Afin d'analyser et d'optimiser les conceptions radio sécurisées contre ces menaces, des tests de coexistence sont réalisés afin d'empêcher la perte de performance de la communication, à cause de signaux interférents spécifiques générés par d'autres transmissions.

Cela est particulièrement important pour les radios de sécurité publique, car elles fonctionnent dans des spectres très denses et surchargés, où les formes d'ondes sécurisées doivent coexister avec des formes d'ondes commerciales telles que la diffusion radio, le WiFi, le Bluetooth, la LTE entre autres. Pour ces tests, des instruments sans fil sont utilisés pour générer des signaux perturbateurs numériques et analogiques, puis pour vérifier comment le récepteur gère le signal distordu.

Comment mesurer la performance et l'efficacité d'une antenne radio ?

Dans les radios analogiques classiques militaires et des forces de l'ordre, la conception des antennes était pertinente, mais pas précise, car elles étaient pour la plupart surdimensionnées. Les nouvelles conceptions radio, les formes d'ondes et les technologies de communications numériques présentant des formats plus petits, nécessitent de nouvelles antennes évoluées telles que celles connues dans la MIMO, dont la conception exige des tests très exhaustifs. Ce genre de tests nécessitent des chambres d'antennes spécifiques, une configuration précise pour le dispositif sous test et un environnement d'émulation réaliste où les radios seront utilisées.

Comment vérifier la performance des composants numériques de ma radio ?

Il existe de nombreux composants dans une radio embarquée définie par logiciel : des horloges, des amplificateurs, des filtres, des convertisseurs, des mémoires, des bus de données, etc. Tous ces composants doivent être sélectionnés et intégrer afin de garantir que les intégrités de puissance et du signal soient conservées dans des marges acceptables. Parmi tant d'autres, la diaphonie entre les composants actifs et passifs, la vérification de l'horloge du système ou la performance PLL SerDes sont des tests réalisés avec des instruments tels que des oscilloscopes, des analyseurs de réseaux vectoriels, des analyseurs de bruit de phase et des oscillateurs contrôlés en tension.

Comment vérifier la performance des batteries pour les radios mobiles sécurisées ?

Afin d'évaluer la performance de la batterie d'une radio mobile sécurisée, par exemple une radio portable militaire, le développeur doit connaître le niveau de puissance de la batterie, la consommation d'énergie du système radio et le statut du système de gestion d'énergie en fonction des cas de test. Pour ces cas, l'objectif du test mené est de déterminer comment l'énergie de la batterie est gérée et délivrée au système.

La meilleure approche est d'émuler la batterie dans différentes conditions de démarrage, d'automatiser les tests de performance et de mettre en évidence comment la puissance est utilisée par rapport au scénario spécifié ou prévu. La meilleure façon de procéder est la connexion d'instruments émulateurs de cellules (comme le R&S®NGM200) au sein de la source d'alimentation du dispositif sous test. Ces instruments peuvent simuler le comportement réel de décharge de la batterie pour deux cellules, et plus d'instruments peuvent être connectés en parallèle et en série, afin d'émuler encore plus de cellules si nécessaire.

Enfin, un logiciel de contrôle à distance de l'instrument externe peut être utilisé pour exécuter automatiquement les cas de test, afin de mettre l'accent sur le système de gestion de la batterie avec des scénarios où le BMS doit prouver sa bonne performance.

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