868MHz HF-Testsystem mit Schubladenadapter

Systemübersicht

Das hier beschriebene HF-Testsystem erlaubt die Überprüfung von Produkten im 868 MHz Frequenzbereich, wie Funksysteme für Heizkostenverteiler, Wasserzähler und Wärmezähler. Es ist als semiautomatischer Handarbeitsplatz ausgeführt und erlaubt in einem Tandemaufbau die parallele Bestückung und automatischen Funktionstest von zweimal zwei Prüflingen. Zur Sicherstellung von stabilen Messergebnissen verfügt das Testsystem über zwei identische HF-Kammern.

Leistungen

  • Effizientes, halbautomatisches HF-Testsystem garantiert eine langfristige Lösung
  • Hohe Benutzerfreundlichkeit
  • Tandemstruktur und parallele Anordnung von 2x2 Produkten erhöhen die Kundenproduktivität durch eine kurze Durchlaufzeit von wenigen Sekunden
  • Zukunftsprodukte mit potenziell höheren Frequenzbereichen (bis zu 6 GHz) können mit minimalem Aufwand getestet werden, was eine hohe Investitionssicherheit bietet
  • Skalierbare und flexible Montageplattformen
  • Modulare Systeme
  • Echtzeitkompatibilität

Haupteigenschaften

Hauptmerkmale
  • Auslegung als Handarbeitsplatz; Einlegen und Prüfen erfolgt parallel
  • Sehr kurze Taktzeiten, je nach Produkt
  • Paralleltest von zwei Produkten
  • Schubladen mit Wechselsätzen
  • Einfache Anpassungen sämtlicher Parameter und Limits
  • Protokollierung sämtlicher Testergebnisse
  • Integrierter Selbsttest des Systems bis zur Kontaktier Nadel, ohne Aktion des Bedieners
Implementierte Lösung

Eines der Hauptmerkmale sind die integrierten HF-Kammern, die bis 6GHz ausgelegt sind und über eine Dämpfung von ca. 40dB (bei 868MHz) verfügen. Damit werden auf ± 1dB wiederholgenaue HF-Prüfungen von Sendeleistung und Sendefrequenz ermöglicht. Weitere HF-Messungen umfassen Klirrfaktormessung, Erfassung der Modulationsbandbreite (GMSK-Modulation) und Occupied Bandwidth (OBW) Messung. Über zwei parallele Schubladen mit integrierten Wechselsätzen kann wechselweise das Testsystem mit zwei Prüflingen beladen werden, während zwei weitere Produkte getestet werden. Sobald die Schublade geschlossen wird, erfolgt die HF-dichte Schließung der HF-Kammer und die elektrische Kontaktierung der Prüflinge. Durch das Design der Anlage mit Wechselsätzen kann die Anlage auf unterschiedliche Produkte adaptiert werden. Das integrierte Messsystem besteht aus einem PXI-Chassis mit diversen NF- und HF-Instrumenten, HF-Umschaltern sowie einem Spektrum-Analysator. Neben den HF-Messungen können je nach Produkt diverse NF-Messungen erfolgen. Typische Messungen beinhalten Strommessungen bei Sende-, Empfangs- und Kalibrierbetrieb der Prüflinge.

Software

  • NI TestStand: Ablaufsteuerung Editor, Debugger 
  • NI LabVIEW: Testschrittbibliotheken
  • KT-OP: Bedienerinterface, Debugging
  • KT-Project: Testschrittbibliothek Funktionstest
  • KT-STAT: Darstellung und Analyse der Ergebnisdateien, Ermittlung Prozessfähigkeit

Hardware

  • HF-Kammern: Messbereich DC-6GHz, Dämpfung 40dB (bei 868MHz)
  • Schnittstelle: 
    • HF: SMA-Verbinder
    • NF: DSub-25
  • Adaption: Zwei Schubladen mit manuellem Wechselsatz-Adapter via Pylon-Interface
  • PXI-basiertes Messsystem:
    • NI PXI-6221 Multifunktions-DAQ-Karte
    • NI PXI-5650 1.3GHz RF Signal Generator
    • Agilent E4404B 6,7GHz Spektrum Analyse
  • Maschinensteuerung:
    • EPIS SPS
    • Festo Pneumatik System
    • Faulhaber Motor-Controller
Fazit

Mit dem semiautomatischen HF-Testsystem erhielt der Kunde eine leistungsfähige und langjährig verfügbare Lösung. Aufgrund ihres Aufbaus aus weltweit verfügbaren Standardkomponenten kann eine hohe Verfügbarkeit garantiert werden. Durch die Tandemstruktur und parallele Ausführung von 2x2 Produkten, verbunden mit einer sehr kurzen Taktzeit von wenigen Sekunden, konnte die Produktivität des Kunden signifikant gesteigert werden. Zukünftige Produktgenerationen mit evtl. höherem Frequenzbereich bis zu 6GHz, können mit geringem Aufwand auf dem Testsystem geprüft werden, wodurch eine hohe Investitionssicherheit gegeben ist.

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