رقائق الترددات اللاسلكية هي مكونات أساسية في أنظمة الاتصالات اللاسلكية، ويؤثر أداؤها بشكل مباشر على موثوقية وصلة الاتصال بأكملها. ستقدم هذه المقالة بشكل منهجي ثلاث تقنيات رئيسية لـ شريحة التردد اللاسلكي اختبار: زمن التبديل، والتوافقيات، والتشويه بين التشكيلات. سنقارن أيضًا التحقق المختبري باختبارات الإنتاج الضخم.

1. اختبار وقت التبديل لرقاقات الترددات اللاسلكية

يعد زمن التبديل معلمة حاسمة لقياس سرعة استجابة رقائق الترددات اللاسلكية, تشير على وجه التحديد إلى الوقت الذي تستغرقه طاقة الإشارة لتستقر عند 90% أثناء الانتقال من “تشغيل” إلى “إيقاف” أو العكس. هذه المعلمة ضرورية لـ رقائق الترددات اللاسلكية في أنظمة تقسيم التردد المزدوج (FDD) وتقسيم الوقت المزدوج (TDD).

طريقة الفحص المخبري

في البيئة المعملية، عادةً ما تُستخدم راسمات الذبذبات ذات النطاق الترددي العالي لاختبار زمن التبديل. كل من إشارة التحكم و شريحة التردد اللاسلكي يجب التقاط إشارة الخرج في نفس الوقت لقياس الفرق الزمني. يعد عرض نطاق راسم الذبذبات أمرًا بالغ الأهمية ويجب أن يكون 2-5 أضعاف أعلى تردد للإشارة لتقليل أخطاء السعة. عندما يكون تردد الإشارة ثلث عرض النطاق الترددي لمرسمة الذبذبات، يمكن التحكم في خطأ قياس زمن الارتفاع في حدود 4.41 تيرابايت 3 تيرابايت.

تحسين اختبار الإنتاج الضخم للإنتاج الضخم

في الإنتاج الضخم، فإن حل راسم الذبذبات عالي التكلفة ليس عملياً. وبدلاً من ذلك، نستخدم محلل الوضع الرقمي PXIe-6570 مع جهاز إرسال واستقبال الإشارات المتجهة (VST) لبناء نظام الاختبار. يستخدم هذا الحل بشكل كامل خصائص المزامنة العالية لناقل PXI (مع تأخيرات بين الوحدات تصل إلى 250 ps)، وإرسال أوامر التبديل عبر الأداة الرقمية وتشغيل VST لجمع إشارة التردد اللاسلكي, وبالتالي حساب زمن التبديل بدقة. يحسن هذا التصميم كفاءة الاختبار بشكل كبير ويقلل من تعقيد النظام.

2. الاختبار التوافقي لرقاقات الترددات اللاسلكية

المكونات غير الخطية في رقائق الترددات اللاسلكية توليد التوافقيات، مما يسبب إشعاعات زائفة عند مضاعفات التردد الأساسي. يُعد الاختبار التوافقي ضروريًا لتقييم الانبعاثات خارج النطاق الترددي ل رقائق الترددات اللاسلكية.

طريقة الاختبار

تُستخدم إشارة الموجة المستمرة لإثارة شريحة التردد اللاسلكي, ويتم قياس طاقة الخرج عند الترددات التوافقية. وتشمل عناصر الاختبار الشائعة التوافقيات الثالثة والخامسة. لإجراء قياسات دقيقة

يمكن استخدام محلل إشارة لإجراء عمليات بحث الذروة عند نقاط التردد المتوقعة.

وبدلاً من ذلك، يمكن استخدام وضع المسافة الصفرية لقياسات طاقة بوابات المجال الزمني.

تنفيذ اختبار الإنتاج الضخم التنفيذ

في الإنتاج الضخم، يتم بناء نظام اختبار التوافقي باستخدام جهاز VST مقترن بوحدات عالية الطاقة (على سبيل المثال، NI 5534، بطاقة خرج تبلغ 38 ديسيبل ميلي واط). يتم تضخيم الإشارة وترشيحها ثم إدخالها إلى شريحة التردد اللاسلكي. بعد تصفية التردد الأساسي، يتم تحليل التوافقيات في إشارة الخرج بواسطة VST. يضمن هذا النهج دقة عالية مع زيادة إعادة استخدام المعدات إلى أقصى حد.

3. اختبار التشويه البيني لرقاقات الترددات اللاسلكية

يعد التشوه بين التشكيلات (IMD) مؤشرًا مهمًا لعدم الخطية في رقائق الترددات اللاسلكية, تؤثر بشكل خاص على رقائق الترددات اللاسلكية التي تعمل عبر نطاقات تردد متعددة.

الأساس النظري

عندما يكون شريحة التردد اللاسلكي يعالج إشارات متعددة الترددات في وقت واحد، فإن خصائصه غير الخطية تولد مكونات تردد جديدة. وتمثل نواتج التشكيل البيني من الدرجة الثالثة (IMD3) تحديًا خاصًا في التصفية لأنها قريبة من التردد الأساسي، مما يؤثر بشكل كبير على أداء النظام. تُعد نقطة الاعتراض من الدرجة الثالثة (IP3/TOI) معلمة رئيسية تُستخدم لتوصيف خطية رقائق الترددات اللاسلكية ويتم حسابها عادةً.

إعداد الاختبار وتنفيذه

يتطلب اختبار IMD إشارة استثارة مزدوجة النغمة، والتي يتم دمجها باستخدام مجمّع طاقة وتغذيتها في شريحة التردد اللاسلكي. توفر اللوحة الأمامية لبرنامج NI-RFSA وظائف قياس متخصصة تحدد تلقائيًا التردد الأساسي ونواتج التشويه من الدرجة الثالثة، وتحسب نسبة IMD وIP3. يعمل هذا الحل المتكامل على تبسيط عملية الاختبار بشكل كبير من أجل رقائق الترددات اللاسلكية.

4. مقارنة حلول الاختبار والملخص

عنصر الاختبار	الحل المخبري	حل الإنتاج الضخم	المزايا الرئيسية
وقت التبديل	راسم الذبذبات عالي النطاق الترددي	محلل النمط الرقمي PXI + VST	مزامنة عالية وتكلفة منخفضة
الاختبار التوافقي	محلل الإشارات	وحدة VST + وحدة عالية الطاقة	طاقة عالية، إعادة استخدام المعدات
تشويه التضمين البيني	أدوات الترددات اللاسلكية التقليدية	محلل الترددات الراديوية PXI	الأتمتة والدقة العالية

مع التطور السريع لتقنيات الجيل الخامس وإنترنت الأشياء، فإن تعقيدات رقائق الترددات اللاسلكية في ازدياد مستمر، وأصبحت متطلبات الاختبار أكثر صرامة. وتوازن طرق الاختبار المقدمة في هذه المقالة بشكل فعال بين الدقة والتكلفة مع ضمان شريحة التردد اللاسلكي الأداء، مما يوفر دعمًا موثوقًا لتطوير المنتجات والإنتاج بكميات كبيرة.