Transceiver beschleunigen die Entwicklung neuer Kommunikationslösungen

in einer Beziehung mit Analog Devices Inc.

Polizei, Feuerwehr und medizinisches Rettungspersonal treffen in einer kleinen, von Tornados verwüsteten Stadt ein. US-Spezialeinheiten, unbemannte Luftfahrzeuge und Marineschiffe sind auf der anderen Seite der Welt im Einsatz. In beiden Szenarien ist die Kommunikation von entscheidender Bedeutung, wird jedoch häufig durch die verschiedenen Geräte behindert, die diese Gruppen verwenden und die nicht immer zusammenarbeiten.

Software Defined Radio (SDR) löst dieses Problem, indem es ermöglicht, die Anwendung eines Geräts mithilfe von softwareprogrammierbaren Funktionen schnell zu definieren. Diese Fähigkeit kann bei Kämpfen, Naturkatastrophen und anderen Krisen möglicherweise Leben retten, indem sie Schlüsselpersonal in die Lage versetzt, wichtige Informationen in Echtzeit auszutauschen. Durch den Ersatz von Spezialfunkgeräten können programmierbare Hochfrequenz-(HF)-Transceiver den Bedarf an zusätzlicher Hardware begrenzen und gleichzeitig die Entwicklung neuer Produkte für diese und viele andere Situationen beschleunigen.

Angesichts von 100 Milliarden angeschlossenen Geräten, die weltweit verwendet werden, und einer knappen und überlasteten Frequenzverfügbarkeit stehen die Hersteller von HF-Komponenten jedoch unter dem Druck, Hochleistungssysteme zu bauen, die in vielen verschiedenen Szenarien robust funktionieren.

HF-Transceiver und Entwicklungstools können Innovation fördern oder behindern

Zu den größten Herausforderungen für Lösungsanbieter gehört es, Gewicht und Größe zu reduzieren und gleichzeitig neue Geräte mit mehr Funktionen auszustatten und ihre Leistung zu verbessern.

Beispielsweise benötigen Soldaten mobile Geräte, die es ihnen ermöglichen, nahtlos, zuverlässig, sicher und in Echtzeit über verschiedene Terrains hinweg zu kommunizieren und gleichzeitig unterschiedliche Frequenzen und Bandbreiten über verschiedene Luft-, Satelliten- und terrestrische Verbindungen zu unterstützen.

Radiohersteller haben dieses Problem nominell gelöst, indem sie mehrere diskrete Komponenten von mehreren Chipanbietern gekauft und zusammengeschustert haben, um neue mobile Geräte zu bauen.

Während dieser Ansatz einige der Anforderungen des Militärs erfüllt, verkürzt die Verwendung so vieler verschiedener Komponenten die Batterielebensdauer und erhöht die Größe und das Gewicht der Kommunikationspakete der Soldaten.

Die Anzahl diskreter Komponenten und bandspezifischer Filter verlangsamt auch die Entwicklungszeit, erklärt Kim Boucher, Marketingdirektor für Funk-Transceiver bei Analog Devices, Inc. (ADI). Dies wirkt sich direkt auf die Effizienz von F&E aus.

Einige Geräte enthalten 20 oder mehr Komponenten, fügt Boucher hinzu, was die Produktteams aufblähen und zerbrechen kann, was die Ingenieure dazu zwingt, sich auf diskrete Elemente zu konzentrieren, anstatt eine einheitliche Vision des Endprodukts zu haben. Die Verwendung mehrerer Designs erschwert auch die Erstellung von Prototypen und die Identifizierung der Quellen technischer Probleme, was die Qualitätskontrolle beeinträchtigt und Innovationsmöglichkeiten einschränkt.

Mehrere Komponenten erhöhen den Verwaltungsaufwand für die Bestandskontrolle, das Beschaffungsmanagement und die Beschaffung, sagt Boucher.

RadioVerse-Entwicklungsplattform und -Ökosystem

Kürzlich hat ADI sowohl seinen neuen 12 mm x 12 mm AD9371-Transceiver als auch RadioVerse, eine Entwicklungsplattform und ein Ökosystem, auf den Markt gebracht. Der AD9371, der über einen Frequenzbereich von 300 MHz bis 6 GHz verfügt, ist frequenzbandunabhängig und reduziert die Anzahl der benötigten Komponenten von bis zu 20 auf 1, sagt Boucher. Es ist der dritte Breitband-Transceiver, und viele weitere werden folgen; ADI hofft, dass all dies dazu beitragen wird, in Zukunft schwierige Herausforderungen beim Funkdesign für viele Anwendungen zu lösen.

Darüber hinaus müssen Lösungsanbieter ihre Produkte nicht umgestalten oder mehrere Komponenten hinzufügen, um unterschiedliche Frequenzen oder Bandbreiten zu unterstützen, da diese Fähigkeit in den AD9371 integriert ist.

Es kann einen großen Frequenzbereich scannen und ist einfach zu implementieren, sodass Lösungsanbieter viele der Hardwarekomponenten, die sie in der Vergangenheit verwendet haben, eliminieren können, sagt Boucher.

Stattdessen können Anbieter ihre neuen Produkte in Software entwickeln und haben so mehr Zeit, sie mithilfe der Common-Design-Plattform von RadioVerse zu optimieren, einschließlich Prototyping-Tools, die mehrere Anwendungen und Standards unterstützen. Wie Boucher es ausdrückt: Mit RadioVerse können Ingenieure „Was-wäre-wenn“-Simulationen in Software ausprobieren.

Neben der Beschleunigung der Produktentwicklung ermöglicht die Programmierbarkeit des AD9371 auch eine einfache Anpassung und Upgrades. Die Größe und das Gewicht des Transceivers ermöglichen auch unzählige neue Anwendungen wie Multiband-Basisstationen und -Systeme, die an Gebäuden, Lichtmasten und Bürowänden montiert sind, sowie hochauflösende Videoverbindungen mit großer Reichweite von unbemannten Land- und Luftfahrzeugen. Der kompakte, stromsparende und robuste AD9371 kann auch massive Antennen-Array-Anwendungen unterstützen. Ein solches System, das aus mehreren Komponenten besteht, wäre aufgrund von Gewichts-, Größen- und Abdeckungsbeschränkungen problematisch, erklärt Boucher.

RadioVerse und der AD9371 helfen bei der Lösung eines weiteren häufigen Problems.

Es wird immer schwieriger, Hardware-Ingenieure mit HF-Expertise zu rekrutieren. Inzwischen macht jedes Jahr eine wachsende Zahl von Softwareingenieuren ihren Abschluss, sagt Boucher. RadioVerse bietet eine softwarebasierte Entwicklungsplattform, die den Bedarf an fundierter HF-Hardware-Expertise minimiert. Es ist einfach zu bedienen und zu erlernen, und es ist eine großartige Umgebung für Software- und Systemingenieure, um ihre Produkte zu entwickeln.

Darüber hinaus wünschen sich viele Kunden eine Funklösung, die sie problemlos in ihre eigenen Projekte implementieren können, unabhängig davon, wo sie sich im Designzyklus befinden. Unser Ziel ist es, diese Lösungen anbieten zu können, sagt Boucher. Der AD9371, die dazugehörigen Softwareoptionen und Tools sind nur der Anfang.

Das Militär und andere Kommunikationsinfrastrukturmärkte stehen unter dem Druck, mobile Sprach- und Datendienste zu optimieren, fügt Boucher hinzu: Unsere gemeinsame Entwicklungsplattform unterstützt flexibles Produktdesign, schnelles Prototyping und Innovation, wodurch die Benutzer der RadioVerse-Plattform effektiver auf dem Markt konkurrieren können.

Auswahl des richtigen Technologiepartners

Um die Anforderungen der Kunden zu erfüllen und zu übertreffen, müssen Lösungsentwickler Technologiepartner sorgfältig auswählen. Einige Chiphersteller gehen über die bloße Bereitstellung von Komponenten hinaus und werden zu Erfindern und Mitarbeitern. Viele Kunden haben keine Zeit oder das HF-Fachwissen, um eine Transceiver-System-on-Chip-Lösung zu evaluieren. Sie möchten, dass wir es so einfach wie möglich machen, damit sie sich so schnell wie möglich auf die Entwicklung einer innovativen Lösung für ihre Kunden konzentrieren können, sagt Boucher.

In dieser Rolle können Hersteller ideale Technologiepartner sein, indem sie Marktveränderungen antizipieren (z. B. den Übergang von hardwarebasiertem zu softwarebasiertem Engineering) und fundiertes Wissen über die Anforderungen und Anforderungen vertikaler Märkte bereitstellen. Der beste Technologiepartner arbeitet eng mit Produktteams zusammen, um eine langfristige Perspektive zu bieten, die Bedürfnisse der Endbenutzer zu verstehen und Sackgassen-Designs zu vermeiden.

Nach Ansicht von Boucher bringt diese Art von Ansatz Innovationen wie RadioVerse hervor und gibt Radioanbietern die Werkzeuge an die Hand, die erforderlich sind, um für Militärpersonal, Ersthelfer und andere, die Leben retten und schützen, etwas zu bewirken.

Für weitere Informationen besuchen Sie www.analog.com/radioverse .

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