Инновационный 4-портовый анализатор C-1200 производства компании GW Instek (Тайвань) является моноблочным устройством, имеющим на борту все функции и ресурсы для TX и RX испытаний LoRa интерфейса. Широкополосный радиосигнал LoRa представляет собой сообщения с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ) или сигналы CSS (Chirp Spread Spectrum). Данный протокол позиционируется как инструмент для Интернета вещей (IoT), где «дешёвый» (в смысле затрат энергии и размера устройства) обмен командами и небольшими порциями данных (Lo) на существенных расстояниях (Ra) представляет собой насущную практическую задачу.
Основные возможности:
- 4 полудуплексных тестовых порта (переключаемого типа: 1шт/ TX + 3шт/ TRX)
- Минимальный выходной уровень порта TX (Low Power): −148 dBm
- Поддержка LoRa/ FSK-модулированных сигналов
- Поддержка приложений «Sub-GHz» и устройств в диапазоне 2,4 ГГц
- Полнофункциональное ПО и встроенная библиотека тестовых приложений для производственной линии (MP Test function)
- Соответствие ГОСТ Р ИСО/МЭК 24730-5-2014 (Информационные технологии/ ИТ. Системы позиционирования в реальном времени (RTLS). Часть 5. Радиоинтерфейс расширения спектра методом линейной частотной модуляции (CSS) для связи на частоте 2,4 ГГц).
- Поддержка норм FCC 15.209/15.247 для тестирования на соответствие
- Встроенный сигнал температурной калибровки
- Поддержка SPI, UART, I2C для управления ИУ по интерфейсу (требует наличия опции C-1201)
- Одновременный тест тока потребления в нагрузке (требует источник питания PPH-71503)
В приложениях по тестированию LoRa передатчиков C-1200 обеспечивает прием и декодирование таких сигналов, полный набор испытаний, включая анализ спектра, измерения во временном домене, функцию FEI (индикатор частотной ошибки) и измерения по методу TOA (Time-On-Air). Метод ToA основан на измерении задержки распространения радиосигнала между исследуемым устройством (ИУ) и тестером, который выполняет роль базовой станции (БС).
Что касается LoRa приемников, то новинка позволяет выполнять в потоковом цикле измерение чувствительности, тесты параметров BER (Bit Error Rate) и PER (Packet Error Rate) — вероятности появления битовых и пакетных ошибок (соответственно). В дополнение к популярному диапазону «Sub-GHz» (для промышленных приложений, домашней автоматизации и счетчиков энергии до 1 ГГц) тестер C-1200 поддерживает приложения с диапазоном частот до 2,4 ГГц и анализ сигналов с режимом FSK-модуляции. Пользователи могут самостоятельно выбирать интересующую эфирную нагрузку в виде полезных сигналов.
При получении данных форматы включают коды двоичный/ HEX и ASCII, что позволяет легко представить результаты передачи в удобном для анализа виде. В дополнение к испытаниям готового продукта тестера C-1200 (в режиме обмена сигнальными посылками), опциональный блок C-1201 представляет собой трансферное устройство (transfer box — на рис. ниже) сопрягаемое с LoRa модулем, который непосредственно управляет ИУ через интерфейсы UART/ SPI/ I2C при отладке устройств с высокой степенью готовности для выполнения несигнальных тестов (non-signaling tests)*.
* Примеч.: производственное тест-решение снижающее себестоимость производства (затраты) с помощью платформы для тестирования сразу нескольких устройств в нескольких формантах. Режим реализует оптимизированную автоматизацию и секвенирование для увеличения скорости тестирования и более быстрого выхода устройств на рынок.
При анализе сигналов взаимодействия возможность отображения их спектра, индикация данных в домене времени, функции FEI и TOA позволят определить проблемы, возникшие в процессе проектирования или производства модулей с радиоинтерфейсом LoRa. При измерении сигналов передачи LoRa тестер C-1200 может одновременно детектировать и отображать спектр сигналов CSS (Chirp Spread Spectrum) и форму модулированного сигнала в домене времени для анализа правильности модуляции CSS.
Результаты измерения FEI (Frequency Error Indicator) могут быть использованы для калибровки частоты устройства LoRa с целью минимизации частотной ошибки, приводящей к снижению чувствительности или даже потере пакета из-за изменения окружающей температуры в реальном приложении. Фактическое измерение параметра TOA (Time-On-Air) может быть применено для обеспечения соответствия устройства LoRa заданным условиям и целям проектирования объекта после завершения настроек различных параметров системы, включая SF, CR и BW*, которые являются основным параметрами при настройке LoRa чипсета (радиомодуля).
SF-один из параметров кодирования сигнала в LoRa (spreading factor), представляющий распределительный коэффициент (целое число), некий аналог индекса модуляции в Wi-Fi, который определяет как именно исходный сигнал распределяется по всей полосе частот. SF может быть в диапазоне значений 6-12. Чем выше значение SF, тем ниже скорость передачи, и тем выше помехозащищённость. И соответственно, наоборот. Кроме того, с ростом числа устройств, места в эфире будет всё меньше и меньше. Работая только на SF=12, очень быстро достигается предел числа датчиков в системе. Параметр CR (coding rate) определяет значение показателя коррекции кода в передаваемых данных (CRC, 1 ~4). Параметр BW — полоса пропускания частот LoRa, которая может задана как 10,4/ 20,8/ 62,5/ 125/ 250/ 500 кГц.
Аппаратно реализованные в тестере 4 комплекта ВЧ каналов T/Rx идеально подходят для процесса выполнения испытаний методом потоковых циклов с последовательным переходом к очередному ИУ (DUT). Сначала следует выбрать один из 4-х каналов, затем установить канал в режим TX или RX (передача/ прием) и далее можно приступать к запуску тестирования. Это означает возможность выбора требуемого канала одновременно с проведением TX/ RX теста, что позволяет пользователям перейти на другой канал для диагностики в то время как ранее выбранное ИУ ещё задействовано в предыдущем испытании. Для конвейерной производственной линии с автоматизацией управления (ATE) и использованием роботизированного манипулятора этот метод значительно снизит время простоев испытательного стенда, позволит сократить инвестиционные затраты на оборудование, и тем самым существенно повысит эффективность производства.
Специализированное программное обеспечение для тестирования имеет широкий набор ресурсов для испытаний. Тестер C-1200 обеспечивает оператору удобное использование полнофункционального ПО с интерфейсом, который по меню и структуре сходен с Semtech SDK (набор для разработки программного обеспечения), что дает возможность пользователям быстро сформировать операции управления. В дополнение к функции полной RX/ TX диагностики при отладке, также доступен для оператора тест MP (Mass Production).
Пользователи могут выполнять большое количество типовых испытаний, выбрав интересующие настройки и значения параметров для тестирования, которые требуются для контроля на производственной линии. В режиме «Спектр» пользователи могут выполнять тесты по нормам FCC 15.209/15.247 для обеспечения соответствия телекоммуникационного продукта правилам ЕС (Европа) и США. Для анализа энергопотребления прикладное ПО поддерживает тестирование путем подключения в общей схеме тестирования C-1200 вместе с источником питания PPH-71503 (макс. дискретность установки 1 мВ/ 0,1 мкА) или с прецизионным универсальным вольтметром GDM-79061.
