许多年来,工程师们一向在运用咱们从前称为“根据PC的测验仪器”,这些仪器需求配备外部计算机。事实上,根据计算机的仪器曾运用现在绝迹的并口作为通讯总线。别的,多年来工程师们一向在为自动化测验体系开发定制的用户接口,现在咱们现已有根据USB和以太网的示波器、数据收集体系、音频剖析仪和其它仪器,那么2014年为何还会如此有目共睹呢?
2014年是“无面板”测验仪器正儿八经从出产车间转移到测验台乃至工程师办公室的一年,特别是以频谱剖析仪和信号剖析仪为代表的射频测验设备。在2014年世界微波展会(IMS 2014)上,这种趋势更加清楚。包含安立、Copper Mountain、罗德与施瓦茨和Signal Hound在内的许多公司在展会上演示了频谱剖析仪和矢量网络剖析仪(VNA)等仪器。来自是德科技和NI公司的根据PXI的射频和无线测验仪也在IMS展会上出面。本年11月,泰克公司也携手持式RSA306 USB频谱剖析仪参加了无面板射频仪器沙龙。本年发布上市的还有比如NI公司的Audio Precision APx555音频剖析仪和VirtualBench等其它无面板仪器。
图1:Pico Technology和Link Instruments等公司做USB示波器也有好多年了,但现在其它测验仪器也在走“无面板”道路。Pico Technology公司的这种4824八通道示波器是2014年2月推出的,它经过USB 3.0端口衔接电脑。
为何会忽然呈现这么多测验仪器,特别是射频仪器呢?部分理由源自速度更快的数据管线和功用更强壮的商用电脑。Signal Hound公司于本年6月份推出的BB60C频谱剖析仪以及泰克于11月份推出的RSA306都有USB 3.0端口,它们都需求这些商用电脑进行界面展现。
“实时频谱剖析是一种需求高强度运算的运用。”Signal Hound公司首席履行官Bruce Devine表明,“现在计算机现已开展到彻底能够做好这种高功用运算使命的境地,因而这种办法现已没有什么妨碍。”
图2:运用Signal Hound BB60C频谱剖析仪的继续形式显现的调频播送频段。留意中心靠左的脉冲式谐波序列。在一般频谱剖析仪上是看不清这些图画的。
泰克的产品司理Matt Maxwell支撑Devine的观念。“在USB 3.0创造之前,将实时信号信息以足够快的速度传输到笔记本电脑或平板电脑上是不可能的。”Devin和Maxwell都介绍了Intel i5和i7处理器是怎么协助他们各自公司的产品成功商用的。这是由于运用实时快速傅里叶变换(FFT)的频谱剖析进程需求极强的运算才能。今日的电脑有才能履行这些运算,仪器制作商不需求添加贵重的DSP或FPGA到他们的仪器中去,然后下降了产品成本。这些仪器只需求模仿前端、数字化仪和总线接口。电脑主机完结剩下的其它使命。这与较早前的趋势刚好相反,其时仪器需求减轻主机的密布运算处理才能。
图3:泰克RSA306运用自己公司开发的SignalVu-PC软件发生高达6.2GHz的实时频谱图。
无面板仪器一般比带前面板操控的传统仪器要小。对出产测验机架来说这总是有优点的,由于这种场合下高度,特别是封装是重要的一个考虑要素。可是,你的配备了测验设备的渠道是否堆到天花板上了呢?无面板仪器能够减小高度或你的仪器堆叠尺度。像Copper Mountain科技公司的S5048矢量网络剖析仪就占很小的渠道空间。
图4:Copper Mountain科技公司的S5048矢量网络剖析仪能够丈量从20kHz至4.8GHz的S参数。
Copper Mountain科技公司的事务开展总监Michael Kujawa也指出,将信号处理部分从仪器中拿走能够削减来自仪器规划的内部搅扰问题。“经过去除内部计算机和相关的前面板功用能够下降挨近灵敏的微波收发功用部件的EMI/EMC辐射,因而能明显改进许多领域中的丈量功用。”
S5048矢量网络剖析仪是一种小型的双端口仪器,不过Copper Mountain公司也出产更大一些的四端口无面板仪器。当你需求更多的端口但仍然期望是无面板的仪器时,能够考虑罗德与施瓦茨的ZNBT矢量网络剖析仪。尽管根底类型是四端口的,但你能够经过添加模块完结24端口。在IMS 2014展会上,罗德与施瓦茨还展现了FPS无面板信号频谱剖析仪。
图5:罗德与施瓦茨的ZNBT矢量网络剖析仪能够从4端口扩展到24端口。
安立是携Shockline系列矢量网络剖析仪登上IMS 2014无面板射频测验展台的。Shockline矢量网络剖析仪有4GHz、8GHz、14GHz、20GHz、30GHz和40GHz多种类型。方针运用为制作性测验的Shockline系列专心于根本的射频测验,信号处理部分由嵌入式PC完结,因而不需求主机。
图6:安立的Shockline系列矢量网络剖析仪,有些是双端口和四端口类型。
并不是一切2014年推出的无面板仪器都是与射频相关的。在本年7月份,NI公司推出的VirtualBench是在一个盒子里装有6个模块的仪器,其间包含示波器、万用表、函数发生器、逻辑剖析仪、数字I/O端口和电源。它供给USB 2.0端口,可在Windows XP电脑上运转。它能够对数字化数据履行FFT,处理功用在盒子内部。它也能将软件加载进你的PC机中。
图7:NI的VirtualBench在单个PC操控的盒子中包含了6台测验仪器。
Audio Precision公司(简称AP)现已出产PC机操控的音频剖析仪许多年了,它们是经过GPIB链路衔接在一起的。尽管AP公司的音频剖析仪是为自动化测验台规划的,但工程师一般能够将该公司供给的软件用于测验渠道运用。近年来,AP公司针对测验渠道和产品测验开发了USB衔接的音频剖析仪。2014年,该公司推出了APx555。AP公司的工程技术副总裁Tom Kite以为无面板测验设备的鼓起有两大理由:
“工程师需求进步数据显现、剖析、存储和同享的才能,由于他们要敷衍规划和待测设备中日益添加的复杂性。别的,计算机技术的演进(如处理才能,显现器尺度,存储器等)支撑无面板仪器功用以挨近摩尔定律的速率开展。”Kite还指出,“越来越多将测验设备用于规划、调试、承认和表征的工程师桌面上都现已有一个强壮的计算机和2至3个大屏幕监视器。”
图8:Audio Precision APx555用户界面为工程师供给了多个屏幕用于测验模仿和数字音频流。
其实,关闭盒子不是唯一无面板的仪器。在2013年年底,是德科技推出了EXM无线测验设备;2014年9月,又为毫轻轻蜂窝测验推出了EXF无线测验设备(如图9)。每台测验仪器都能够绑缚用于专业测验的软件,如CDMA、GSM/EDGE、WiMax或频谱剖析。
图9:是德科技公司的EXF无线测验设备具有多种特别运用软件包。
是德科技公司和NI公司都开发出了根据PXI的微波产品,如矢量网络剖析仪、矢量信号剖析仪和信号源。两家公司选用不同的软件道路。例如是德科技供给矢量信号剖析软件,而NI公司供给LabVIEW代码实例以便开发定制运用。
图10:2014年根据PXI的射频/微波测验体系,例如NI公司的这个体系,包含了矢量信号剖析仪和微波信号源。