Referenzen

Ausgangs-Zustand

Für einen neuen RF-Transceiver sollte das Endtest- sowie Linearisierungs-Prüfsystem implementiert werden.

Bereits vorhanden waren:

Prüfhardware zu 95% fertiggestellt
Prüfsoftware: Framework und Hardware-Abstraktion vorhanden
Messgeräte-Abstraktion teilweise vorhanden
Einige, wenige RF-Tests implementiert, jedoch nur teilweise getestet
Pegel- und Phasenlinearisierung implementiert, jedoch nur teilweise getestet und relativ instabil

Auftrag

Implementierung aller notwendigen RF-Tests nach Vorgaben der RF-Entwicklung
Implementierung der noch nicht implementierten Abstraktionsmodulen
Fertigstellung der Prüfhardware
Untersuchung, Überarbeitung, Fehlerbehebung und Stabilisierung der TX- und RX-Lineariserung.
Enge Begleitung und Unterstützung der Produktionseinführung der Transceiver
Fehlerbehebung und Stabilisierung der kompletten Endprüfung
Dokumentation der Endprüfung

Umfang

Total wurde ca. 1 Mannjahr in diesem Projekt geleistet.

Eingesetzte Messgeräte

Spectrum- und Phasenoise-Analyzer FSWP8 von Rhode & Schwarz
Oscilloscope RTO1012 von R&S
Zwei Synthesizer SGS100 von R&S
Powermeter NRP8S von R&S
Noise-Source HP346B von Agilent

Implementierte RF-Messungen

TX-Spurious Wide- und Narrowband
TX-Harmonics sowie Isolation
TX-Signal-to-Noise
TX-Phasenoise
TX-Droop (Pegelgenauigkeit im RF-Puls)
TX-Phasen- und Frequenzsprung
TX-Glitch und Blanking-Signale
TX-LIN: Linearisierung von Pegel und Phase über gesamten Pegelbereich und diverse Frequenzen.
TX-RX: Leakage zwischen TX und RX
RX-IM3 und INL (Intermodulationen)
RX-Noisefigure
RX-Narrowband-Spurious
RX-Droop und Settlingtime
RX-LIN: Linearisierung von Gain und Phase über gesamten Gainbereich und diverse Frequenzen

Software-Werkzeuge

LabWindows CVI (ANSI-C) von National-Instruments
TestStand (Test-Sequenzer) von NI
Limiten/Parameter-Datenbanken, Eigenimplementation des Kunden
Frame-Maker (Doku) von Adobe

Problem (Ist-Zustand)

Steuerung von Exponaten mit sehr vielen, verschiedenen uP- und SPS-Plattformen. Wartung, Neu- und Weiterentwicklung sowie Personalschulung aufwendig und schwierig.

Ansatz

Konzeptionierung und Entwicklung einer neuen Steuerungsplattform
Universell für den Exponatebau einsetzbar
Durch Erweiterungsbusse nach Bedarf skalier- und erweiterbar
Robuste Schaltungstechnik (Überlast, EMV, ESD) für hohe Verfügbarkeit
Software-Framework für schnelle und effiziente Umsetzung neuer Steuerungsprojekte

Geplante, künftige Erweiterungen

Micro-SPS: Reduzierter Basiscontroller, gleiche Plattform
I2C-Digital-IO-Erweiterung
RS485-Drehgeber als Potentiometer-Ersatz

Umsetzung

Basiscontroller (Mini-SPS)

Microchip PIC 18f4520 (8-Bit uP)
8 digitale Aus- und Eingänge
2 analoge Aus- und Eingänge
RS485-Bus für 'Feldmodule', frei adressierbar
I2C-Bus für Erweiterungs-Module

AD/DA-Erweiterung für I2C

Adressierbar, maximal 8 Module pro SPS
8 analoge Aus- und Eingänge

Universal-Display für RS485

Adressierbar, maximal 31 Module pro SPS
Vierstelliges Siebensegment-Display
4 digitale Eingänge, TTL
1 Temperatur-Messeingang, PT1000

Software-Framework

ANSI-C, State-Event-Programmierung
Interupt-Handling für zeitkritische 'Tasks'
C-Module für HW-Erweiterungen

Referenzen

Endprüfung für einen RF-Transceiver bis 1.2 GHz

Mini-SPS - Universelle Steuerungsplattform für Exponate