수면 위로 떠오른 모듈형 계측기
  • 2014-03-14
  • 편집부



오늘날 많은 자동 테스트 애플리케이션은 기존 박스 형태에서 모듈형 계측기로 빠르게 이동하고 있다. 모듈형 계측기는 뛰어난 유연성과 확장성을 장점으로 타임-투-마켓(time-to-market)을 줄이고 설계 검증을 위한 테스트 시스템의 통합을 가속할 수 있다는 장점을 가진다. 

지난해 T&M(Test & Measurement) 산업은 유연하면서도 커스터마이즈된 하드웨어 및 소프트웨어의 광범위한 기술 동향을 따랐다. 아직 보수적인 T&M 산업 특성상 모듈형 계측기로 대체되는 속도가 그리 빠르지 않았지만, 분명한 건 빠르게 산업에 적용되어 관련 산업을 변화할 만큼 큰 영향을 미치고 있단 사실이다.
모듈형 방식으로 전환
테스트 기능은 복잡성 안에서 지속적으로 성장한다. 예를 들어 LTE 기술을 위해 MIMO 시스템을 검증하는 것처럼 말이다. 오늘날 비용에 민감한 비즈니스 환경에서는 기업도 테스트 장비에 보수적으로 투자할 수밖에 없다. RF 및 마이크로파 엔지니어는 이러한 테스트를 수행하는 데 장비를 쉽게 이해하고 사용할 수 있어야 한다. 또한 증가한 테스트 기능이 엔지니어의 요구를 충족하는지, 필요한 기능보다 더 큰 비용을 지급했는지를 확인하기 위해 점차 모듈형 측정 방식을 선택하고 있다.


강력해진 모듈형 계측기

기존 박스형 계측기에서 RF(radio frequency)는 오랫동안 무척 중요한 영역이었다. 하지만 새로운 통신 기준은 다수의 MIMO 채널 비디오 대역폭을 제공해 모듈형 계측기가 더 강력해졌다. 기존 랙(rack)과 스택 테스트 기어(stack test gear)보다 모듈형 계측기는 메인프레임에 펑션 카드를 더해 AXIe와 PCI 및 VPX 등의 표준에 의존한다. 따라서 엔지니어는 향후 설계 요건을 충족하기 위해 비용 대비 효과 및 부드러운 업그레이드를 제공하는 모듈형 계측기에 관심을 가질 수밖에 없다.


기업 동향

애질런트와 에어로플렉스 등은 그들의 포트폴리오에 모듈형 RF 제품군을 추가했다.
주요 애플리케이션은 WLAN과 셀룰러 테스트, MIMO 그리고 파워 앰프 테스트가 포함됐으며 모든 인디케이션(indication)에 모듈형 RF 채용을 가속하고 있다.
2013년 2월 안리쓰와 AT4 와이어리스는 안리쓰의 3G와 LTE를 위한 테스트 장비와 AT4 와이어리스의 캐리어 테스트를 사용하는 협력을 맺었다. 이 협력은 RF와 RRM, 프로토콜 테스트 기기가 포함됐다. 또한 에어로플랙스는 AX-시리즈의 모든 제품에 계측기와 서브시스템, RF/혼합 신호 테스트 솔루션을 PXI와 AXI 기반으로 출시했다. Narda는 커플러와 전력 분할기, 핀-스위치, 기계 스위치, 감쇠기, 수동 회로 요소, 핀, 리미터 등이 포함된 RF 안전 테스트 솔루션의 완전한 라인업을 구축했다.
지난해 4월 로데슈바르즈가 출시한 하이엔드의 R&S SMW200A 벡터 신호 발생기는 베이스 밴드 발생기와 RF 발생기, MIMO 페이딩 시뮬레이터를 단일 장비에 통합했다. 라이트포인트는 자동 테스트 솔루션과 R&D를 위한 소프트웨어 개발, WLAN, WiMAX, 블루투스, GPS, 스마트폰(2G/3G/4G), 태블릿, 데이터 카드, Wi-Fi/셀룰러 모듈, SIP를 포함해 인도에서 프리미어 측정 솔루션으로 판매되고 있다.


디지타이저와 신호발생기

앞으로 데이터 컨버터(아날로그에서 디지털, 디지털에서 아날로그)는 고성능 FPGA 프로세싱과 결합해 모듈형으로 제공될 전망이다. 또한 최근 고해상도를 지원하는 오실로스코프는 12비트 컨버터가 사용됐다.
지난해 6월 애질런트는 멘토 그래픽스 엔진으로 구동되는 고속 디지타이저용 FPGA 개발 킷을 발표했다. 이 솔루션은 FPGA를 사용해 실시간 신호 처리와 PCIe, PXI, AXIe의 고속 디지타이저를 제공한다. 이것은 PXI와 AXIe 디지타이저 및 기존 계측기에서 차별화된 방식이다.
모듈형의 장점은 속도
속도는 제조 테스트를 모듈형으로 전환하도록 가속한다. 이미 모듈형 시스템은 설계 검증이나 제조에 필적할 수 없는 처리량을 가졌으며 다이렉트 메모리 액세스, FPGA, 고속 백플레인 등의 독자적인 시스템 아키텍처를 사용할 수 있다. VXI와 PXI, AXIe 모듈 업체는 종종 FPGA 모듈의 특정 계측 기능 외에 각각 백플레인 인터페이스 기능을 수행하도록 배포한다.
모듈형 시스템은 기존 계측기에서 발견된 ASCII 통신을 피함으로써 더 많은 속도의 장점을 달성할 수 있고, FPGA는 소프트웨어 드라이버와 함께 계측기의 자동 인터페이스를 정의해 메모리 맵 인터페이스를 작성한다.

반도체 특성 평가에도 진출
시장이 확대하는 가운데, 모듈형 RF 테스트 장비는 애플리케이션의 증가로 기존 GP 및 반도체 ATE(Auto-mated Test Equipment)와 경쟁할 것으로 보인다. 이것은 사용의 편이성과 확장성 그리고 낮은 테스트 비용을 지원하는 데에 기인한다. 따라서 엔지니어는 설계 검증과 패키지 모듈, 혼합 신호 장치 같은 세그먼트 내에 랙 및 스택 장치, 전용 ATE 사이에서 고민할 수밖에 없다. 하지만 모듈형 계측기는 기존 박스형 계측기의 파라미터 측정 성능을 찾아 최상의 ATE 속도와 밀도를 가져올 수 있다. 
관련 시장에서 급속히 성장
RF 및 반도체 시장에서 모듈형 솔루션은 급속히 성장하고 있다. 기본적으로 모듈형 계측기는 새로운 세그먼트를 통해 빠르게 성장할 것이며 이러한 세그먼트는 PXI 또는 AXIe로 대체될 것이다. 따라서 T&M 업체는 더 많은 모듈형 계측기를 출시하고 치열한 경쟁을 벌일 것으로 예상된다. 이러한 T&M 환경은 모듈형 애플리케이션과 모듈형 업계, 애플리케이션의 의해 새로운 균형을 이룰 것이다. 결론적으로 모듈형 계측기는 업계를 위한 지배적인 자동화 플랫폼이라고 말할 수 있다. 

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