الخلاصة

يلعب تطوير رقائق الترددات اللاسلكية دوراً حاسماً في أداء وموثوقية أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية. ومع استمرار تطور المحطات الطرفية للملاحة الساتلية, رقائق الترددات اللاسلكية أصبحت مكونات رئيسية، حيث أدت التطورات إلى تحسين دقة تحديد المواقع، وانخفاض استهلاك الطاقة، والتصغير. تستكشف هذه المقالة الإنجازات الأخيرة في مجال شريحة التردد اللاسلكي التكنولوجيا، لا سيما في سياق الملاحة عبر الأقمار الصناعية، ويسلط الضوء على الابتكارات في منصات الاختبار الآلي التي تدعم تصنيع محطات الملاحة.

I. الخصائص التقنية لرقاقات الترددات اللاسلكية للملاحة الساتلية

رقائق الترددات اللاسلكية لأنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية مسؤولة عن تحويل إشارات الموجات الكهرومغناطيسية بين المجالين التناظري والرقمي. وتدمج هذه الرقاقات مكونات بالغة الأهمية، مثل مضخمات الطاقة ومضخمات منخفضة الضوضاء والمرشحات ومفاتيح الترددات اللاسلكية لإنشاء سلسلة معالجة إشارة كاملة. تشتمل البنية عادةً على قنوات معالجة متوازية متعددة، كل منها مزود بمضخمات منخفضة الضوضاء والتصفية ووحدات مضخمات الكسب القابلة للبرمجة، مما يضمن التوافق مع إشارات الملاحة متعددة الترددات مثل بيدو ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ونظام الملاحة العالمي (GLONASS).

II. البنية التقنية لمنصة الاختبار الآلي

الاختبار رقائق الترددات اللاسلكية تتطلب منصات مؤتمتة دقيقة وفعالة. تتميز منصة الاختبار المؤتمتة بتصميم مفتوح ومعياري يجمع بين أنظمة الأجهزة والبرمجيات لتبسيط عملية الاختبار من أجل رقائق الترددات اللاسلكية.

تكامل نظام الأجهزة

تدمج المنصة الأدوات القياسية مثل مولدات الإشارات ومحللات الطيف ومحللات الشبكة المتجهة، إلى جانب تركيبات الاختبار المتخصصة ومصادر الطاقة القابلة للبرمجة. تسمح بيئة الاختبار الموحدة هذه بالتكيف السريع مع مختلف شريحة التردد اللاسلكي التصاميم.

نظام التحكم في البرامج

يدير برنامج التحكم الآلي، القائم على قوالب الاختبار، عملية الاختبار. يتيح البرنامج تكوين حالات الرقاقة وتوليد إشارات التحفيز وتحليل الأداء التلقائي. تدعم قوالب الاختبار التحرير الذي يحدده المستخدم، بما في ذلك إنشاء المعلمات ونسخها وتعديلها، مما يضمن المرونة والكفاءة في سير عمل الاختبار.

ثالثاً. طرق اختبار مؤشرات الأداء الأساسية

الاختبار الآلي لـ رقائق الترددات اللاسلكية يتضمن سلسلة من الاختبارات لتقييم مؤشرات الأداء الرئيسية، بما يضمن موثوقية وكفاءة أنظمة الملاحة:

اختبار الخطية

يقيّم هذا الاختبار الخصائص غير الخطية للرقاقة من خلال قياس نقطة اعتراض التضمين البيني من الدرجة الثالثة ونقطة ضغط 1 ديسيبل، مما يوفر نظرة ثاقبة لمستويات خطية الرقاقة ومستويات التشوه.

اختبار خصائص الكسب

يقيس هذا الاختبار قدرات الرقاقة على تضخيم الإشارة، والتحقق من صحة نطاق كسبها والتحكم فيها في ظل ظروف تشغيل مختلفة.

اختبار أداء الضوضاء

من خلال تقييم رقم الضوضاء وضوضاء طور المذبذب المحلي، يحدد هذا الاختبار تأثير ضوضاء الرقاقة الداخلية على حساسية النظام الإجمالية، وهو أمر بالغ الأهمية للملاحة الدقيقة.

اختبار انتقائية التردد

ويتحقق هذا الاختبار من قدرة الشريحة على رفض الإشارات غير المرغوب فيها، مثل الإشارات خارج النطاق وإشارات الصور، والتي يمكن أن تتداخل مع استقبال إشارات الأقمار الصناعية.

رابعًا. التحقق التجريبي وتقييم الأداء

استخدام رقاقة RX3701 متعددة الأوضاع للملاحة عبر الأقمار الصناعية كدراسة حالة، أظهرت منصة الاختبار الآلي قدرتها على إجراء اختبار شامل. تدعم هذه الرقاقة أنظمة الملاحة Beidou وGPS وGLONASS، وتعمل في نطاقات التردد 1.15-1.65 جيجاهرتز و2.45-2.55 جيجاهرتز. وأكدت نتائج الاختبار أداء الشريحة، بما في ذلك استيفاء مواصفات التصميم للمؤشرات الرئيسية مثل نقطة الاعتراض من الدرجة الثالثة (28.391 ديسيبل ميلي واط) ونطاق الكسب الكلي (72.318 ديسيبل) ورقم الضوضاء.

V. التوقعات التقنية واتجاهات التنمية

مع استمرار تطور أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية, رقائق الترددات اللاسلكية ستواجه متطلبات جديدة لتحسين الأداء وخفض استهلاك الطاقة. من المتوقع أن تؤدي التطورات التالية إلى دفع مستقبل شريحة التردد اللاسلكي الاختبار والتطوير:

تحسين كفاءة الاختبار

لتلبية متطلبات الإنتاج الضخم من رقائق الترددات اللاسلكية, ، سيكون هناك دفع لزيادة إنتاجية الاختبار من خلال بنيات الاختبار المتوازية وخوارزميات الجدولة الذكية.

تحسين دقة الاختبار

ستكون الابتكارات في خوارزميات تعويض الخطأ وتقنيات المعايرة حاسمة في تعزيز دقة قياسات الإشارات الضعيفة، والتي تعتبر حيوية للملاحة عبر الأقمار الصناعية عالية الدقة.

تعزيز التوحيد القياسي

إن إنشاء نظام اختبار موحد سيضمن التطوير المنسق لـ شريحة التردد اللاسلكي الصناعة، وتعزيز قابلية التشغيل البيني والاتساق عبر التطبيقات.

خاتمة

التقدم المستمر في رقائق الترددات اللاسلكية ومنصات الاختبار الآلية أمر محوري في تطوير أنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية عالية الأداء. ومع تقارب تقنيات الجيل الخامس وإنترنت الأشياء وغيرها من التقنيات الجديدة، فإن دور رقائق الترددات اللاسلكية ستتوسع إلى ما هو أبعد من الملاحة، لتصبح مركزية في مجموعة واسعة من التطبيقات. إن تطور شريحة التردد اللاسلكي ستدعم منصات الاختبار الطلب المستمر على الابتكار في تقنيات الاتصالات والملاحة عبر الأقمار الصناعية.