AESA 雷達 TRM 測試解決方案
精準驗證每個陣列單元,最大化雷達系統潛能
優化 AESA 雷達效能:高速、自動化的 TRM 模組測試方案
現代 AESA 天線的 TRM 效能測試
測試挑戰
在直接數位合成 (Direct Digital Synthesis)、相位陣列 (Phased Arrays) 與 GaN 元件等關鍵技術的推動下,新一代的多功能主動電子掃描陣列 (Active Electronically Scanned Array,AESA) 雷達應運而生;AESA 雷達的效能高度仰賴其使用的傳輸/接收模組 (Transmit/Receive Modules,TRM),而這些複雜、高效能模組的開發與測試,需要投入大量的時間和資金。
R&S 解決方案
Rohde & Schwarz 的測試設備長久以來皆成功應用於 TRM 測試領域,並與關鍵客戶緊密合作,開發出 TRM 測試函式庫軟體,此軟體為多年 TRM 測試經驗的結晶,可支援所有常見 TRM 測試項目的高效自動化,並結合了開放待測物 (EUT) 介面與測試案例參數化的靈活性。
驗證大型陣列中個別 TRM 的效能
最先進的 AESA 雷達包含數千個 TRM,在開發與生產過程中,每一個 TRM 都必須經過獨立測試,而耗時的測試程序限制了生產傳輸量,並要求投入資金建置許多平行測試系統,Rohde & Schwarz 在時間最佳化的 TRM 測試程序與設定方面擁有多年經驗,我們將高效能測試設備與快速的控制權轉移相結合,同時能處理每個 TRM 數以萬計的測試結果。
降低 TRM 測試的複雜度與人力投入
TRM 測試可能相當複雜且容易出錯,因為每個 TRM 所需的量測涉及不同的設備、測試設定與校準程序,並會產生大量的測試結果,R&S 自動化軟體使用一台網路分析儀與選配的頻譜分析儀,即可支援多重量測,無需重新連接,此架構搭配整合的校準程序,不僅簡化了設定,更能確保完整的準確度與高重複性。
統包系統與專業經驗
開發 AESA 雷達與 TRM 需要投入大量時間與資源,而導入並優化研發和生產測試,會進一步增加這些投入並延長產品上市時間,儘管雷達與 TRM 的開發是公司的核心競爭力,但 TRM 的測試需求卻非常相似,Rohde & Schwarz 不僅提供高效能的量測設備,更提供以多年 TRM 測試專業為基礎的 TRM 測試函式庫軟體,舉例來說,標準設計的 R&S®TS6710 TRM 雷達測試系統,便可根據使用者的 TRM 需求進行客製化調整。
運用強大的測試案例函式庫測試 TRM:兼具速度與完全的機密性
即使 TRM 的基本功能相同,但每種類型的 TRM 都具有獨特的設計、介面與參數,這些要素是任何 TRM 與 AESA 製造商的核心技術訣竅,並受到嚴格的機密保護,因此,這通常使製造商無法採用標準化的測試解決方案,TRM 測試函式庫的開放待測物 (DUT) 介面可由客戶與系統整合商在地部署,透過此軟體介面,任何控制硬體都可以在現場完成實作,此外,R&S®CompactTSVP 模組化平台上提供了適用於所有常見通訊介面(例如 LVDS、RS-422、RS-485、TTL)的時間最佳化控制程序,可實現極短的測試時間。
實現最高測試速度與傳輸量的解決方案
AESA 雷達由大量的 TRM 組成,每個 TRM 都必須進行特性分析,並依據應用需求,在大量的 待測物 (DUT) 狀態與頻率範圍內進行個別校準,這使得測試時間至關重要,因其直接決定了生產線上平行運作測試系統的數量。
Rohde & Schwarz 解決方案
TRM 測試函式庫充分利用 Rohde & Schwarz 測試設備的頂級速度,並結合快速的控制權轉移,藉由快速頻率掃描以及在單一脈衝內執行多重量測的能力,減少了 TRM 狀態變更的必要次數,從而將整體測試時間降至最低,搭配訊號處理單元,包含埠多工切換在內的所有測試都能自動運行,相較於傳統測試系統需要數小時才能完成的完整 TRM 特性分析,該測試解決方案可將測試時間縮短至幾分鐘,R&S®TS6710 測試系統已在全球各地的客戶端每日驗證此項優勢。
主要優點
- 運用 TRM 測試函式庫達成時間最佳化的測試案例
- 透過訊號處理單元實現全自動化測試
- 可擴展至完整的統包測試系統

以單一設定涵蓋多重測試項目
在進行 TRM 的特性分析時,通常涉及許多不同的量測項目,這往往需要各式各樣的測試儀器,配置、校準與量測的設定過程複雜且容易出錯,例如錯誤的纜線連接;只要單一儀器出現突波,就可能導致整個設定失效。
Rohde & Schwarz 解決方案
TRM 測試函式庫使用一台網路分析儀即可支援所有典型的 TRM 測試案例,若需要更高的效能(例如:脈衝雜訊指數),則可增加一台頻譜分析儀,使用者將受益於更簡化的設定,並需要處理更少的纜線,搭配訊號處理單元,包含多工切換在內的所有測試都可以在無需重新連接的情況下執行。
一項特殊功能是其軟體校準程序,該程序會將所有測試需求彙編成一個全面最佳化的校準序列,且絲毫不影響準確度,多埠校準單元則可對具有多個埠的 待測物 (DUT) 進行高效校準,簡化的測試設定與高度自動化確保了量測的可靠性與可重複性。

R&S TS6710 TRM
表格:R&S TS6710 TRM 測試函式庫測試案例與典型硬體配置

備註:
2) 需要支援的電源供應器。
3) 需要功率合路器。
4) 需要兩個內部 VNA 訊號源。
強大的測試函式庫
開發具有高度整合元件與特殊功能的新型 AESA 雷達和 TRM,不僅需要專業知識,對任何公司而言都是一項真正的挑戰,而為開發與生產建立對應的測試站與測試程序,更需要額外的專業技能,這會佔用寶貴的開發資源。
Rohde & Schwarz 解決方案
無論特定的 TRM 功能為何,TRM 的開發與生產都需要相似的測試程序,TRM 測試函式庫涵蓋了這些測試程序,特定的 TRM 需求可透過軟體中的測試案例參數進行設定,不同的測試案例與測試計畫可以被複製與配置,以適用於如元件測試、模組特性分析或生產等不同任務,這使得量測變得可重複、高效且簡易,內建的報告功能可實現快速分析與文件記錄,包括合格/不合格評估與詳細結果,將測試所需投入的心力降至最低。

TRM 測試函式庫
開放式 DUT 介面確保機密性與靈活性
每個 TRM 都具有雷達特定的機密設計與參數,在測試時必須透過特定的介面、協定與觸發訊號進行控制。
Rohde & Schwarz 解決方案
TRM 測試函式庫提供一個用於 TRM 控制的開放軟體介面,此套件可由客戶在本地進行程式設計,並與任何硬體相容,結合廣泛的測試參數,整個測試配置可由客戶在本地完成,從而實現快速的調整與優化。
R&S®CompactTSVP 模組化平台提供靈活且快速的控制介面,以及數位和類比量測功能,此配置在無需任何 FPGA 程式設計的設定下,實現了極短的測試時間。

開放式待測物 (DUT) 控制與觸發介面
TRM 方塊圖卓越的測試與量測
Rohde & Schwarz 的測試與量測解決方案能夠滿足在精確訊號與相位雜訊分析、純淨訊號產生以及高解析度時域驗證方面最嚴苛的要求,並具備無與倫比的儀器性能與易用性。
以下是我們龐大產品組合中的一些關鍵儀器。
R&S®ZNA 向量網路分析儀
掌握最具挑戰性的量測任務
R&S®ZNA 向量網路分析儀是 Rohde & Schwarz VNA 產品組合中的高階系列:卓越的 RF 性能與廣泛的軟體功能以及獨特的硬體概念相結合,純觸控操作與以 DUT 為中心的方法,使 R&S®ZNA 成為一個功能強大、通用且小型的量測系統,用於特性分析被動與主動裝置。
R&S®FSW 訊號與頻譜分析儀
樹立創新與易用性的標準
高性能的 R&S®FSW 訊號與頻譜分析儀有助於完成最嚴苛的任務,其寬廣的內部分析頻寬可以對寬頻元件與通訊系統進行特性分析,無與倫比的相位雜訊有助於開發高性能振盪器,例如用於雷達的振盪器。
R&S®FSWP 相位雜訊分析儀與 VCO 測試儀
對訊號源與元件進行高階分析
R&S®FSWP 相位雜訊分析儀與 VCO 測試儀由於其極低的內部雜訊源與交互相關技術而具有非常高的靈敏度,它可以在幾秒鐘內量測高穩定性訊號源(如雷達應用中使用的訊號源)的相位雜訊,其他選項如脈衝訊號量測、加成性相位雜訊(包括脈衝)特性分析以及整合的高階訊號與頻譜分析,使 R&S®FSWP 成為獨一無二的測試儀器。
R&S®SMW200A 向量訊號產生器
訊號產生的精湛藝術
R&S®SMW200A 是適用於最嚴苛應用的向量訊號產生器,其靈活性、性能與直觀的操作使其成為產生複雜、數位調變高品質訊號的理想選擇。
R&S®RTP 高性能示波器
即時的訊號完整性
R&S®RTP 示波器結合了頂級的訊號完整性與快速的擷取率,客製化的前端 ASIC 與即時處理硬體,能夠在小巧的尺寸下以空前的速度實現高精確度的量測。



