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做测试测量专家,而不仅仅是硬件供应商

发明科技控中国仪表网2007年08月30日 08:56人气:599

美国吉时利仪器公司(Keithley Instruments)已有超过60年的历史,产品覆盖了针对半导体、无线、精密电子、研究和教育以及其它共五大领域由研发到生产的测试测量解决方案。

吉时利近期专门针对中国市场推出了大量新产品,包括Model 2100 USB DMM(提供6 1/2位DMM和USB接口)、Model 2810 RF VSA和Model 2910 RF VSG(主要用于手机制造等生产领域和RF设计实验室)、以及用于TD-SCDMA信号发生的Signal Meister软件包,它可以与Model 2910 RF VSG一起使用。同时,针对中国的半导体产业,吉时利最近也推出了Model 4200-PIV,这是一个具有Pulsed I-V(即脉冲电流-电压)功能的半导体表征系统(SCS)。

在吉时利北京办事处,我采访了经常充当“全球飞人”的商务市场全球副总裁兼首席信息官Alan S. Gaffney先生,就测试/测量领域的技术话题展开讨论。“做测试专家,而不仅仅是硬件供应商”

是他时常强调的一句话,传达了该公司利用广泛产品线整合测试测量整体解决方案的理念。

您认为中国电子产品制造商目前面临的主要测试测量挑战是什么?

根据具体应用,必要的测试范围涵盖从DC到光频率;从低的电流、电压和功率到高的信号等级;从简单的到非常复杂的调制方法和多路信息。另外,测试还可分为早期研发阶段对材料特性和器件性能的测量、到最终生产测试时对整个电子组装件的测试。

但不管是在那个技术领域,我认为中国的电子工程师与世界各地的工程师所面临的挑战是相同的。当前产品中的无线部分比以往多得多、时钟速率正变得越来越快、信号也越来越复杂且频率越来越高。RF设计师、模拟设计师和数字设计师之间的界限越来越模糊。为了应对这些挑战,就需要采用最新测试协议及标准的最快速的测试设备。工程师需要依靠能提供测试结果和建议的测试设备,而不只是得到原始的测试数据。

建立高性价比的测试/测量系统的关键因素是什么?

在评估测试与测量系统时,了解“总体使用成本”非常重要。用户应该考虑以下几个方面的内容:

· 初始购买成本

· 发货时间(或发货延迟成本)

· 校准周期(或校准的成本和频率)

· 可靠性(或故障成本)

· 易用性(或为难以使用的设备所付出的成本)

· 应用支持(即在测量需要帮助时支持人员的可用性和成本)

· 速度或吞吐量(能缩短获得测量结果的时间)

· 环境成本(或制造及安置设备的成本)

另外,研发环境要求购买的测试设备具有更高的灵活性,为了某一测试或应用而购买的设备要能方便的用于实验室中的其它测试项目。缺乏灵活性最终会因为需要购置新仪器而付出更多的代价。而另一方面,制造环境通常要求有针对性的测量、较低灵活性和更低的成本。购买的设备如果有太多用不上的功能,则会给用户带来过高的费用。

把多个测试仪器集成到单一测试系统中有很多种方式。PXI在一些应用场合很有价值,但在其它场合可能就是缺点。由于机箱的固定电源、热处理等因素,其测量性能受到一定的限制。这正是吉时利不仅提供基于PXI的仪器、还提供兼容GPIB、USB和LXI通信平台的台式仪器和解决方案的原因。

此外,吉时利还开发了一种称为TSP-Link的通信方法。采用这种连接仪器的方法,特别是在与测试脚本处理器(TSP)一起使用时,不仅能获得PXI在速度和紧密集成方面的优势,而且可以实现更高性能的测量。

您认为影响目前和未来测试与测量行业的技术趋势是什么?

测试与测量行业的发展借助于不断涌现的新兴测量应用。近年来,一些驱动测试与测量行业发展的新测量功能包括:数字调制和多路复用方案、脉冲式测量、微弱信号测量和光测量等。驱动这些测量技术发展的产品有无线通信产品、小尺寸半导体器件、纳米技术和燃料电池等。通常很难预测未来所需要的最关键的测量技术,但我们相信所有上述领域都很重要,并将得到迅猛发展。吉时利公司正在投资每个领域。

为什么您认为LXI会替代GPIB?LXI和PXI之间将会发生什么?

多年来,GPIB一直是仪器所采用的优秀通信方法。遗憾的是,GPIB的连接器体积比较大、线缆昂贵,而且能成功接收指令的距离也非常有限。LXI能提供一种通过以太网传输的标准的通信协议,也许是全球增长最快、最广受支持的有线通信方式。它还提供仪器识别和仪器网页的标准,不管你在何处都可以操作和控制仪器

LXI架构的灵活性超出了GPIB系统。在GPIB系统中,中央控制器必须处理发送给仪器的所有指令和数据。在许多情况下这会成为瓶颈。在LXI系统中,所有设备的通信都是对等的,仪器之间可以交换数据和指令,从而直接消除了通过控制器传输而引起的潜在延时。当结合使用可编程仪器时,例如吉时利的TSP型号,这些智能仪器就能联合起来更快地解决复杂的问题,同时成本也比传统基于GPIB的系统要低得多。LXI采用的以太网接口允许更容易、且更便宜地构建大型系统,而且这些设备在物理上可以相隔很远的距离。另外,对于大量数据组和高数据速率来说,以太网比GPIB更快。

LXI和PXI服务于两种不同的需求。PXI的外形非常适用于子单元间非常近的通信,而LXI允许用户利用LXI Class B仪器或吉时利的TSP-Link连接多个仪器并实现时序同步,获得必要的“内部互连性”,这样的“内部互连性”能达到与“仪器在同一机箱内”一样的效果。

在分布式系统中如何利用不同的接口建立最佳测试系统?

用户应根据他们的性能需要来选择相应的解决方案。PXI解决方案可以满足只需获取基本数据的用户要求。对许多用户来说,对更高性能的追求驱使他们采用TSP-Link分布式系统。这种系统允许用户将一个仪器规定为“主”设备,其它仪器规定为“从”设备。由于具备在这些仪器中运行测试脚本的能力,因此与PC之间连续通信的要求被降低了,系统也就能运行得更快。

目前我们付运的大多数仪器还带有GPIB通信端口,即使其已经配备了以太网或USB通信端口。因为至少从目前来看,市场上有很大的GPIB仪器用户群,所以GPIB接口在混合模式系统中很重要。随着时间的推移,测试与测量供应商有望提供PXI、LXI、TSP、USB和GPIB仪器间越来越多的互连。

吉时利正在增强无线测量的产品,这一趋势背后的原因是什么?

我们近年来已经开发出多款新的RF产品。第一款是低成本的手持功率计,它能提供极高的精度和内置功率头。另外,也为矢量信号发生器(VSG)和矢量信号源(VSS)开发了新的平台。我们发现,长期以来用户在仪器方面支付了非常高的价格,而这些仪器的功能远远超出了他们所需要的范围。所以,虽然其他厂家花了大量时间来更新老的RF仪器架构,但我们是从头开始设计、并使用了最流行的理念和器件。最终,我们开发了一种采用软件定义无线电架构(SDRA)的解决方案,与其它仪器相比,该方案能以低得多的成本提供优异的灵活性、测量速度和性能。我们希望这些产品能在仪器设计领域为业界建立新的标准。

许多国家都会在部署有线通信之前实施无线基础架构。为了支持这种无线扩展,所有测试与测量供应商需要提供全球标准模式(如GSM、CDMA等)、以及中国TD-SCDMA标准的通信测量。吉时利公司将在不远的将来携其信号源和信号分析仪提供TD-SCDMA解决方案。

Alan S. Gaffney

工作及教育背景

现在就任美国吉时利仪器公司商务市场全球副总裁兼首席信息官,曾任Keithley市场总监

毕业于爱尔兰都柏林的Trinity学院,获得管理理学学士学位和市场和商务研究文凭。

美国Akron大学,获得国际贸易工商管理硕士学位。

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