Tektronix, Inc., ספקית עולמית מובילה של פתרונות בדיקה, מדידה וניטור, הציגה היום מחולל אותות ארביטררי (AWG) חדש שמציע דיוק אותות גבוה ויכולת הרחבה במחיר משתלם, ושמסוגל לענות על הצרכים התובעניים של הפקת אותות בתחומים של מחקר מתקדם, בדיקות אלקטרוניות ותכנון ובדיקה של מערכות מכ”ם ולוחמה אלקטרונית (EW).
סדרת AWG5200 החדשה מתאפיינת ביכולות מרשימות, שעד היום לא היו זמינות כולן יחד במכשיר אחד. יכולות אלה כוללות קצב דגימה של 10 GS/s, רזולוציה של 16 ביט, ועד 8 ערוצים ליחידה עם תמיכה בסנכרון יחידות מרובות. היא כוללת חבילת יישומםים להפקה גמישה של אותות, עם כיסוי מקיף למגוון תקנים וטכניקות אפנון דיגיטליות. היא גם מקטינה את עלות הבעלות לסביבות מרובות אותות מורכבות, עם מחיר התחלתי של כ-$11,400* לערוץ עבור המכשיר הכולל 8 ערוצים.
“הפקת אותות היוותה במשך זמן רב בעיה גדולה למתכנני RF ולחוקרים, והיא הולכת ומחמירה ככל שהצרכים שלהם נהיים מורכבים יותר. יחידות ה-AWG עתירות הביצועים שעשויות לענות על הצרכים שלהם הן יקרות ולא מספקות את הגמישות הנדרשת, ובמקרים רבים הן עדיין לא עומדות בדרישות הדיוק ויכולת ההרחבה”, אמר ג’ים מקגיליווארי, מנהל כללי של פתרונות רכיבים ו-RF ב-Tektronix. “ה-AWG5200 הוא מחולל האותות הראשון שמספק פתרון לאתגרים האלה, עם הפקת האותות ברמת דיוק גבוהה ביותר, יכולת הרחבה מובנית ועלות כוללת נמוכה בהרבה, בהתחשב בכך שעד כה הפתרון היחיד היה לרכוש עשרות יחידות AWG נפרדות ולנסות לגרום להן לעבוד יחד”.
המכשירים בסדרת AWG5200 מבוססים על ממירים מדיגיטלי לאנלוגי (DACs) חדשים ועתירי-ביצועים, שמשלבים מהירות ורזולוציה בחבילת מוצרים משולבת במלואה. ליבות ה-DAC העוצמתיות של ה-AWG מאפשרות לו לחולל באופן ישיר אותות RF/EW ברמת פירוט גבוהה, או את רכבות ההלמים (pulse trains) המורכבות המשמשות במחקר מתקדם. רזולוציה אנכית של 16 ביט הופכת אותו ל-AWG המשולב במלואו הטוב ביותר בתחום, בהשוואה לחלופות שמתאפיינות ברזולוציה של 14 ביט בלבד.
הפקת אותות מכ”מ ולחימה אלקטרונית
למהנדסים שמפתחים מערכות ורכיבים של רדאר/EW נדרשת היכולת לחולל אותות ברמת דיוק גבוהה, בערוצים רבים ועם סנכרון מדויק, ולהשתמש בהם במקלטי רדאר לצורך תכנון, פתרון בעיות ובדיקות תפעול. ה-AWG5200 מספק 8 ערוצים נפרדים, עם הפרדה טובה יותר מ-10 ps בין ערוץ לערוץ. לכל אחד מהערוצים ב-AWG5200 יש מוצאים בלתי תלויים, הגברה נפרדת, יצירת רצפים נפרדת, המרה כלפי מעלה (up-conversion) וזיכרון ייעודי. כמו כן, ניתן לשלוט בכל ערוץ באופן עצמאי, ללא זליגה בין הערוצים (cross talk) וללא הגבלות על הביצועים של הערוצים האחרים. המכנה המשותף היחיד הוא שלכל הערוצים יש שעון משותף. המשתמשים גם יכולים להזין שעון ייחוס חיצוני.
רמת ההפרדה והגמישות הזו, בשילוב עם רזולוציה של 16 ביט, זמן השהיה קצר יותר מ-2us וזמני עלייה מהירים, הופכים את ה-AWG5200 למקור מצוין ליצירת סביבות מורכבות המדמות את העולם האמיתי, לבדיקת מערכי מופעים, להדמיות שונות או להחלפת ציוד ישן בפתרונות COTS (commercial off the shelf, רכיבי מדף) חדשים.
היא גם מאפשרת למתכנני RF לאחד את הפקת האותות באמצעות טכניקות ישירות להפקת אותות, ומבטלת את הצורך בציוד מיוחד – ויקר – להפקת אותות. מתכנני RF גם יכולים להשתמש בספרייה גדלה והולכת של יישומי פלאגין להפקת אותות, לבצע עיוות מקדים (predistortion) של אותות כדי להשיג ביצועים מיטביים או לבצע בדיקות אוטומטיות באמצעות סקריפטים של Matlab. בנוסף, ה-AWG5200 תואם מבחינת הקוד למכשירי ה-AWG של Tektronix מהדור הקודם.
מחשוב קוונטי ומחקר מתקדם
חשיבותה של הפקת אותות הולכת וגדלה ביישומים שונים של מחקר מתקדם, לרבות מחשוב קוונטי, פיתוח ננו/מיקרו-טכנולוגיות, ביו-רפואה ופיזיקה. עם זאת, מחוללי אותות עתירי-ביצועים הם יקרים, לא גמישים, ולעתים קרובות עדיין לא מצליחים לעמוד בדרישות הדיוק, זמן ההשהיה והסנכרון. מסיבה זו, יש חוקרים שבחרו להשתמש בציוד שנבנה באופן עצמאי ובדרך כלל אינו מכויל, אינו יציב ואין עבורו תמיכה. יתר על כן, אף אחת מהחלופות הקיימות אינה ניתנת להרחבה ללא מאמץ או תשלום נוסף.
במחשוב קוונטי, לדוגמה, יכולת ההרחבה היא אחת הדרישות העיקריות, מאחר שהחוקרים זקוקים ליכולת לשלוח עשרות אותות מסונכרנים לליבות של מחשבים קוונטים. את ה-AWG5200 ניתן לקבל עם עד 8 ערוצים מסונכרנים. כדי להגדיל את יכולת ההרחבה, ניתן לסנכרן כמה יחידות ולספק מספר ערוצים בלתי מוגבל. הפחתת הזמן והמאמץ הכרוכים בהגדלת קנה המידה של ניסויים תאפשר לחוקרים להתמקד בתהליכי התכנון שלהם וכך להשיג פריצות דרך במהירות רבה יותר.
