Elektroniktidningen augusti 2018

NR 7–8 AUGUSTI 2018

ELEKTRONIK TIDNINGEN

SVERIGES ENDA ELEKTRONIKMAGASIN FÖR PROFFS

Prenumere kostnadsf ra etn.se/prreitt! n

TEMA: TEST & MÄT

ALLTID FYRA GÅNGER SÅ BRA

Teledynes köp av SP Devices har gett AD-omvandlarföretaget större muskler. /16–17

SIVERS IMA:

INTERNAL JTAG:

/4–6

/14–15

WiGig-chip pekar ut riktningen

Systemkretsar ställer nya krav på testningen

M A G A S I N – W E B B – NY H E TS B R E V

INNEHÅLL ETN 7–8/18

INLEDAREN Går det att betygsätta förarassistenter?

(The Insurance Institute for Highway Safety) har testat en Volvo, en Mercedes, två Teslor (S och 3) och en BMW på hur bra de är på att hålla sig i filen och automatiskt bromsa för ett hinder. IIHS kan inte kora en vinnare, alla bilar begår misstag ibland.

A M E R I K A N S K A IIH S

K U R VOR O C H K RÖ N Ä R S V Å R A ST för filhållarna trots att testbanan där IIHS kört bilarna har tydligt målade markeringar för mitten av vägen och för sidorna. Alla bilar tappade trots det orienteringen ibland och korsade linjen som de skulle hålla sig innanför. I vissa situationer bad de också föraren ta över när de inte längre kände att de klarade uppgiften.

med intelligent farthållning följde bilarna efter det framförvarande fordonet som plötsligt väjde för ett stilla­ stående fordon. Alla de fem testade bilarna undvek att köra på det stillastående fordonet men en av modellerna väntade längre än de andra med att bromsa vilket ledde till en inbromsning som upplevdes som onödigt hård.

I E T T AV T E ST E RN A

i verklig trafik där förarna noterat olika misstag som att bromsa för skuggor, att inte upptäcka ett köslut och att en bil svängt av vägen trots att den inte skulle det.

Misstaget hänger samman med att det i långsamma köer med tät trafik kan vara svårt att se vägmarkeringarna. Om den intelli­ genta farthållaren också är inkopplad så kan bilen följa efter den framförvarande bilen när den svänger av.

B I L A RN A H A R O C K S Å K Ö RTS

är att bilarna kunde uppföra sig på olika sätt när både filhållning och intelligent farthållning var inkopp­ lad jämfört med när ett system var inkopplat.

4 8 12 14 16 18 20 22 26 28 Tidningshuvud

05-12-12

14.29

Hyllat WiGig-chip pekar ut riktningen Svenska Sivers IMA:s strategiändring märks tydligt.

Halvledare och hårt integrerade moduler för 5G eller WiGig liksom fiberlösningar är framtiden.

INTERVJU: Möt Ulla-Britt Fräjdin-Hellqvist Nytillsatt ordförande för Smartare Elektroniksystem. ­Närmast ska hon få politiker att inse hur viktigt elektronik är för Sverige som industriland.

Inte bara för storföretag Göteborgsbaserade Setek har tillsammans med Swerea IVF bevisat att även mindre bolag på kort tid kan få hjälp av f­ orskningsinstitut att utveckla nya produkter.

Systemkretsar ställer nya krav på testningen Med hjälp av Internal JTAG går det att när som helst verifiera att en systemkrets fortfarande fungerar korrekt.

Alltid fyra gånger så bra Teledynes köp av SP Devices har gett det Linköpings­baserade AD-omvandlarföretaget större muskler.

Kampen för EMC När utströmmarna i motordrivningen närmar sig 900 ampere och skärmning av kraftkablagen anses för dyrt, ställs det mycket hårda krav på EMC-arbetet.

Med passion för mikrofoner 1954 säger en 18-årig Bernt Malmqvist upp sig från postverket för att börja bygga mikrofoner. 64 år senare är han fortfarande aktiv.

EXPERT: 5G ställer nya krav på testningen När det inte finns plats för kontakter måste testerna göras via luftgränssnittet, skriver Christoph Pointner på Rohde & Schwarz.

EXPERT: Bra blandare underlättar millimetervågsmätningar De mest intressanta millimetervågstillämpningarna ligger på E- och V-banden vilket kräver instrument med mycket stor dynamik, skriver Anritsu.

EXPERT: Smidig 5G-utveckling kräver verkliga testmiljöer Det går att bygga labb som återskapar verkligheten, skriver Kalyan Sundhar på Keysight.

Sida 1

Utges av Elektroniktidningen Sverige AB Adress: Folkungagatan 122, 4 tr, 116 30 Stockholm.

Telefon: 08-644 51 20 www.etn.se Bankgiro: 5456-3127

I N T R E SS A N T AT T N OT E R A

F Ö R S Ö K E T V I S A R P Å S V Å RIGHETERNA att testa även förhållandevis enkla system. Både filhållning och intelligent farthållning klassas som nivå två i den femgradiga SAE-skalan som användas för att beskriva graden av autonomi hos ett fordon.

alla bilar har begräns­ ningar och begår misstag, har organisationen ambitionen att ta fram standardiserade tester för att kunna dela ut betyg till olika förarassistenter.

REDAKTION: Anna Wennberg (ansv. utg.), Per Henricsson, Jan Tångring.

Grafisk formgivning och layout: Joakim Flink, TYPA jocke.flink@typa.se Omslagsfoto: Lasse Hejdenberg

PRENUMERATION: Webb: etn.se/pren E-post: pren@etn.se Telefon: 08-644 51 20 ANNONSER: Anne-Charlotte Sparrvik, 0734-17 10 99 E-post: ac@etn.se INTERNATIONAL ADVERTISING: Huson International Media +1 408 879 6666 (USA) Pacific Business Inc. +81 336616138 (Japan)

Ä V E N OM IIH S IN T E V IL L U TSE EN VINNARE,

utan att riskera att få samma vilseledande resultat som med tester för bränsleförbrukning och utsläppsnormer, där biltillverkarna optimerat funktionerna efter testcykeln, inte efter verkliga förhållanden.

F RÅ G A N Ä R OM DE T E N S Ä R MÖJ LIGT

PER HENRICSSON per@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/18

Anna Wennberg Bevakar analogt, opto och kommuni­ kation, kraft, sen­ so­rer, distri­bution, medicinsk elektronik och minnen. anna@etn.se 0734-17 13 11

Per Henricsson Bevakar test & mät, rf och kom­munikation, produktion, FPGA, EDA och passiva komponenter. per@etn.se 0734-17 13 03

© Elektroniktidningen 2018 Upplaga: 13 500 ex (exkl. emagasin) Allt material lagras elektroniskt.

ISSN 1102-7495

Jan Tångring Bevakar in­byggda system, mjukvara, processorer, kort och skärmar.

Anne-Charlotte Sparrvik Ansvarar för sälj- och ­marknadsföring.

jan@etn.se 0734-17 13 09

ac@etn.se 0734-17 10 99

Organ för SER, Svenska Elektrooch Dataingen­jörers Riksförening, www.ser.se Tidningen trycks på miljövänligt papper hos Sörmlands Printing Solutions AB.



STARTBLOCKET

Hyllat WiGig-chip pekar ut Halvledare och hårt integrerade moduler för 5G eller WiGig ska bli svenska Sivers IMA:s framtida kassako. Likaså ser företaget en kraftig tillväxt inom fiberkommunikation – en kompetens som kom med fjolårets köp av skotska CST Global. Till nästa år ska den nya produktportföljen ta över, ­samtidigt som den gamla fasas ut.

M

illimeter vågsspecia­ listen Sivers IMA har kämpat med lönsamhet under många år. Samtidigt har företaget under en tid målmed­ vetet arbetat med att styra om verksamheten – en insats som ser ut att kunna bära frukt redan nästa år.

När Anders Storm, idag vd på Sivers IMA Holding, kom in för drygt tre år sedan hade dåva­ rande vd Robert Ekström redan startat förändringsprocessen.

– Han ställde in mig från start och sedan dess har vi jobbat på en ny strategi, förklarar Anders Storm.

När Sivers IMA kommer på tal tänker nog de flesta på produk­ ter som konverterare, VCO:er och radar. Fortfarande är det den portföljen som främst drar in pengar inom den trådlösa delen, men redan nästa år räknar före­ taget med att 5G- och WiGigprodukterna tar över.

– Vi har gått ut med en last-ti­ me-by på våra VCO:er och gamla radarprodukter. Vi håller på att lägga ner produktionen i Kista.

Just nu tar vi in de sista ordrarna som sedan kommer att levereras under närmare ett år.

Framåt är det istället två om­ råden som företaget satsat på: trådlöst och fiber.

– På den trådlösa sidan gör vi komponenter för kommunika­ tion på millimetervågsområdet, till exempel för fixed wireless ac­ cess och olika typer av trådlösa länkar, säger Anders Storm, och fortsätter: –På fibersidan är det fram­ förallt datacenter och fiber till hemmet som vi ser stark tillväxt inom.

helt fokuserar på trådlös kom­ munikation.

I somras fick det svenska tea­ met ett tydligt bevis sin fram­ gångsrika utveckling. Inför ett årligt IEEE-symposium – klassat som världens främsta konferens inom RFIC-teknik – pekades fö­ retagets konferensbidrag ut som industribäst i konkurrens med halvledarföretag som Intel och Qualcomm.

Kretsen som föll IEEE i smak är en transceiver för 60 GHzbandet som är kompatibel med E N K E LT F Ö R K L A R AT står Sivers WiGig/802.11ad, som är en wifiIMA Holding, med huvudkontor standard på höga frekvenser.

– Men idag använder vi inte i Kista, numera på två ben. Det ena är dotterbolaget CST Glo­ chipet till klassiska wifi-routers bal – en skotsk lasertillverkare utan för att få gigabithastighet in som förvärvades förra våren. I i hemmet via en trådlös länk. Sen Glasgow finns cirka 60 anställda kan man även använda det för och en fabrik för de egenutveck­ annat, som backhaul och mesh­ lade halvledarlasrarna och andra nät, för att länka ihop basstatio­ halvledarbaserade optiska pro­ ner och annat med höga hastig­ heter. dukter.

Transceivern är till­ Det andra benet är verkad i SiGe och har ”nya” Sivers IMA – ett 16 sändar- och 16 mot­ fabrikslöst dotterbo­ tagarkanaler som kan lag med verksamhet i styra antennloben i öns­ Stockholm och Göte­ kad riktning. Den kom­ borg. Här arbetar cirka mer i en 12,5 × 12,5 mm 40 personer med att ut­ eWLB-kapsel som bland veckla produkter som Anders Storm

Ett utvärderingskort som gör det möjligt för potentiella kunder att testa den nya 60 GHz-transceivern.

annat rymmer upp- och nedkon­ verterare, 16 effektförstärkare och 16 LNA:er, mixer, autonom AGC, kalibrering, VCO och ana­ logt basband.

E N G R U N D L Ä G G A N D E S K I L L N A D mot de flesta alternativ är att detta WiGig-chip – TRX BF01 – är konstruerat för att användas ut­ omhus. Istället för en räckvidd runt 15 meter inomhus når det betydligt längre samt klara tem­ peraturer från –40 °C till +85 °C. – Vi har designat för betyd­ ligt kraftigare uteffekt och för att klara störningar. I ett hem kanske

KONTAKTDON VÄLJ DET SÄKRA 

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/18

STARTBLOCKET

riktningen det inte är ett problem, men ute kan det finnas mycket som stör.

Det som avgör räckvidden är antalet kanaler som kombineras, effekten per kanal och antenn­ förstärkningen. Beroende av konfiguration går det att nå från 250 meter till flera kilometer.

Ytterligare ett trumfkort är det breda frekvensområdet. Under förra året godkändes nämligen en utvidgning av frekvensområ­ de för WiGig i USA. Tidigare låg det på 57 GHz till 64 GHz men efter förändringen går det ända upp till 71 GHz, vilket svensk­ arna tagit fasta på.

– Vi hörde ett rykte om att det var på väg när vi designade så vi byggde chipet för att klara alla 14 GHz från början. Det är vi en­ samt i världen om att klara, säger Anders Storm. extremt lågt fasbrus. Det banar väg för hög modulationsgrad och mycket data genom luften. Det kan mo­ duleras upp till 64 QAM, vilket inget annat WiGig-chip klarar.

På 60 GHz samarbetar Sivers

LIK A SÅ HAR CHIPET

FAKTA: Sivers IMA bildades 1983 när Philip slog ihop de svenska enheterna Sivers Lab och IMA. År 1990 skapades Sivers IMA Holding för att köpa ut verksamheten från Philips.

Idag är företaget noterat på Nasdaq First North.

IMA med amerikanska IDT. – Vi har integrerat vår rf och deras basband som vi säljer som en enhet. IDT säljer i huvudsak till stora kunder som det är svårt för ett litet bolag att komma in på, förklarar Anders Storm.

Hittills har bland annat brittis­ ka CCS (Cambridge Communi­ cations Systems) byggt en radio­ modul med det svenska chipet och IDT:s modemkrets Rapid­ Wave. På årets Mobile World i Barcelona visade CCS upp ett testsystem baserat på en första tape-out av de två kretsarna. I skrivande stund har chipen nått längre – båda är inne i den sista kvalificeringsfasen för att gå i massproduktion innan årsskiftet.

På 5G-sidan samarbetar Si­ vers IMA bland annat med ne­ derländska Ampleon som bland annat utvecklar effektförstärkare (PA). För knappt ett år sedan skrev de två ett samarbetsavtal och i samband med det drog de igång ett 5G-konsortium som nu har utökats med den japan­ ska antennspecialisten Fujikura och ytterligare några ännu inte namngivna deltagare.

– Med Ampleon arbetar vi med hur de ska kunna styra sina PA:n.

Med Fujikura jobbar vi med en modul med integrerade antenner för en 5G-länk i hemmet. är initiativtagare till konsortiet, vars huvudsyfte för företaget är att få hjälp med fi­ S I V E R S IM A

WiGig-chip med patchantenn, delvis konstruerad vid Ångströmslabbet i Uppsala.

RS PRO har alla slags kontaktdon till automation, elektronik och kommunikation.

Besök rspro.com nu!

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/18



STARTBLOCKET

SER KRÖNIKA I juni utsågs Sivers IMA:s forskningsbidrag till industribäst på konferensen IEEE Radio Frequency Integrated Circuit (RFIC) i amerikanska Philadelphia.

Här tar rfkonstruktör Erik Öjefors (PhD), vd Anders Storm och teknikchef Mats Carlsson emot priset av IEEE.

nansieringen för att ta fram chip.

I början av detta år investerade också Ampleon närmare 34 mil­ joner kronor via ett konvertibel­ lån i svensken.

– Genom att få med två jätte­ stora välkända bolag kan vi som litet bolag komma ut till de rätta kunderna. Dessutom kan vi till­ sammans visa demonstratorer på hur kretsarna fungerar.

En första tape-out av ett 5Gchip på cirka 24 till 28 GHz skickade Sivers IMA till det tyska foundryt IHP i juli i år. Under fjärde kvartal väntas det tillbaka.

– Då kan det förhoppnings­ vis gå direkt in i slutkvalifice­ ringen eftersom det är en kopia av 60 GHz-chipet fast på en an­ nan frekvens. Vi hoppas att det ska vara kvalificerat under första halvan nästa år för att därefter gå in i produkter. halvle­ dartillverkarna samarbetar Si­ vers IMA med professor Anders Rydbergs forskargrupp vid Ång­ strömlabbet på Uppsala univer­ sitet. Startskottet gick för två år sedan då de fick fyra miljoner av Vinnova för ett tvåårigt projekt.

– Det handlade främst om att ta fram en elektriskt styrbar patchantenn för 60 GHz, men vi byggde vårt 60 GHz-chip som vi talat om parallellt.

Projektet är avslutat och god­ känt. En patchantenn liksom ett chip finns framme. I april presenterade Uppsalas forskare

PA R A L L E L LT M E D D E S T O R A



resultatet på den europeiska an­ tennkonferensen EuCAP 2018 i London och i juni hyllades chipet av IEEE. H A R N Ä S TA projekt startat. I maj fick duon ytterligare fyra miljoner av Vinnova för att utveckla en 5G-chip med inte­ grerade antenner.

– Vi ska ta fram en modul med vårt 5G-chip och antenner inte­ grerade i kapseln. Just nu tittar vi på olika tekniker hur vi ska kunna bygga in chipet på bästa sätt, säger Anders Storm och för­ tydligar: – Det ska bli en billig enhet som kan användas i olika pro­ dukter för kortare kommuni­ kation med 5G. Kanske mellan bilar eller i taket för att få inom­ hustäckning, likt Ericssons Ra­ dio Dot. Planen är att ha en kommersi­ ell produkt klar om två år.

– Det är inom WiGig och 5G som vi ser den absolut största till­ växten från nästa år och fem-sex år framåt inom vårt trådlösa om­ råde. Där har vi lättast att växa utan att investera jättemycket eftersom vi är fabrikslösa på den sidan, säger Anders Storm och adderar: – På fiberdelen är det fortsatt kraftig tillväxt av datacenter och fiber till hemmet. Där är det nya standarder som är framtiden.

S A MT I D I G T

ANNA WENNBERG anna@etn.se

Samarbete för att stärka europeisk elektronikindustri E U - K O MM I S S I O N E N driver en organisation för samordning av f­ orskningsprojekt med syfte att stärka den europeiska elektro­ nikindustrin. Programmet startade 2014 och heter ECSEL, Electronic Components and Systems for European Leadership.

Organisationen ordnar ett årligt symposium med deltagande projekt och berörda organisationer.

Det finns ett 50-tal projekt i ECSEL JU, Joint Undertaking, det vill säga samarbetsprojekten där industriföretag står för hälften av finansieringen. Projekten är grupperade i två huvudgrupper: Den första rör smarta samhället med produktion, mobilitet, hälsovårds- och energiteknik. Den andra huvudgruppen är stödfunktioner för teknikområdena halvledarprocesser utrustning och material, designteknologier, cyberphysical systems (CPS) och integration av smarta system.

via EU:s forskningsprogram Horizon 2020.

Projekten varierar i storlek mellan 4 och 160 miljoner euro och är på 48 eller 36 månader. Hittills har forskningsprojekten mer än 1600 deltagare. Finansieringen består av 1,2 miljarder i nationell/ EU finansiering och 1,4 miljarder från industrin.

I årets symposium den 19–20 juni i Bryssel deltog 500 personer från 44 länder. Det inledande fördraget hölls av Bert de Colvenaer vd för ECSEL JU och Maiya Gabriel från EU-kommissionens avdelning för digital ekonomi och samhälle.

EC SEL JU FINANSIER A S

med föredrag från bland annat IBM research i Zürich och den Europeiska Investeringsbanken. Fokus låg på artificiell intelligens, jordbruk och robotik.

Den andra dagen var inriktad på de aktuella forskningsprojekten med presentationer från CEA (The French Alternative Energies and Atomic Energy Commission) plus halvledartillverkarna NXP Automotive från Tyskland och Infineon från Österrike. Jag deltog som representant för ett av de pågående projekten i utställningshallen inom grundteknologin för CPS (cyberphysical systems).

M YC K E T K O M AT T H A N D L A O M E L E K T R O N I K

om Deep Learning och kvant­ datorer.

• Future of Electronics in the AI Era • Moores law, Metcalfs law and Watson law.

VIDARE HANDL ADE FÖREDR AGEN

deltar i flera av forsknings­ projekten bl.a. inom grundteknologi och inom applikations­ området fordon.

• Forskningsprojektet SAFECOP (Safe Cooperating Cyber-Physical Systems using Wireless Communication) syftar till att bygga systemarkitekturer för system med säkerhetskritiska tillämpningar. Bl.a. inom fordonsindustrin där enligt amerikanska studier 80% av olyckorna kan undvikas med kommunikation V2X (Vehicle to Infrastructure).

•E tt annat större projekt rör grundteknologin för säkerhets­ kritiska lösningar i inbyggda system. Projektet AMASS syftar till att etablera en verktygsplattform för utveckling av komplexa säkerhetskritiska system med verktyg för validering, verifiering och certifiering.

S V E N S K A F Ö R E TA G O C H H Ö G S K O L O R

Se https://events-ecsel.eu/symposium-2018 En längre artikel kommer i Elteknik (www.ser.se).

STAFFAN SKOGBY Ordförande i SER staffan.skogby@ser.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/18

ADRF5024/25 ULTRAFAST SPDT SWITCH WITH LOW INSERTION LOSS  9nS Switching  1.5dB Insertion Loss  37dB Isolation at 44GHz  High Power Handling: 27dBm  50dBm IP3

0

-10

-1

-20

S31 S21

-2 -3

-30 -40

-4

-50

R FC- R Fx

-5 -6

RFx-RFx 0

5 10 15 20 25 30 35 40 45

-60

ISOLATION (dB)

INSERTION LOSS (dB)

 CMOS Control Interface

44GHz Silicon SwitcH PIN Diode Switch with Drive Circuits

ADRF5024/25 Saves 50% Area and Bias Power

-70

FREQUENCy (GHz)

44GHz SWITCH SELECTOR CARD www.analog.com/rfguide

44GHz SWITCH FAMILy www.analog.com/soi-switches

STARTBLOCKET

Ulla-Britt Fräjdin-Hellqvist:

”Jag gillar människor, teknik och affärer” fingrar: Stiftelsen för strategisk forskning (SSF), Enea, Sintercast, Kongsberg Automo­ tive och Ruter Dam är några exempel. För tillfället sitter hon dessutom bland annat i styrelsen för Mycronic, Datarespons, Insplo­ rion och Karlstad Innovation Park.

Till detta kommer att hon sedan 2009 är ordförande för FFI:s delprogram Elektro­ nik, mjukvara och kommunikation, där FFI är Vinnovas jättesatsning Fordonsstrategisk Forskning och Innovation.

– Så det var inte så svårt för mig att förstå vad uppdraget går ut på, skrattar hon.

n INTERVJU I början av sommaren tog Ulla-Britt Fräjdin-Hellqvist över som ordförande för det Vinnovastödda programmet Smartare Elektroniksystem. Hon har en lång karriär inom Volvo bakom sig och är van vid styrelsearbete. I det nya uppdraget har hon ett tydligt mål – att öka konkurrenskraften för elektronikindustrin i Sverige.

– När jag satt som ordförande för Stiftelsen för strategisk forskning gjorde vi en strategisk studie som resulterade i en satsning på elektro­ nik och fotonik. Då blev jag väldigt varse att elektronikindustrin är oerhört betydelsefull för Sverige, men den omhuldas inte så mycket, konstaterar Ulla-Britt Fräjdin-Hellqvist.

Kommentaren är ett svar på frågan varför hon tagit uppdraget. Efter en lång pratstund är det tydligt att hon har ett stort intresse för teknikutveckling, liksom av att vara med och påverka när det är något hon anser vara bety­ delsefullt.

– Elektronik är en förutsättning för att vi ska kunna göra AI och robotar, och automa­ tisera. Elektronik går genom alla branscher, men man definierar den inte, säger hon och förtydligar: – När jag jobbade med motorer på Volvo för 25 år sedan gick halva utvecklingskost­ nanden till elektronik. Då frågar man sig om motorer är en elprodukt, eller en järn/alumi­ nium-produkt.

I 22 år arbetade hon på Volvo. Det första jobbet var på konstruktionsteknisk ADB, som programmerare och systemerare. Därefter hade hon ledande positioner inom företaget. I början på 90-talet var hon chef för utveckling­ en av motorer, senare blev hon miljöchef för att därpå ta över som chef för ”framtidskonto­ ret”, Volvo Monitoring and Concept Center, i Los Angeles under ett antal år.

– Där jobbade vi med den allra senaste tek­ niken med allt från Intel till filmindustrins animeringar. Redan då på slutet av 90-talet arbetade vi med artificiell intelligens.

Volvo lämnade hon 2001 för att gå till branschorganisationen Svenskt Näringsliv, där hon ingick i ledningen med ansvar för bland annat IT och infrastruktur.

Vad har Volvo betytt för din karriär?

– Allt. Jag fick lära mig vad det innebär att vara konkurrensutsatt och teknikdriven. Det handlar också mycket om att få med sig män­ niskor, förstå kunderna och politiker. Egent­ ligen att förstår hur man gör affärer.

Att hon är en fullfjädrad ledare råder det ingen tvekan om.

Förutom ovan nämnda erfarenheter har hon suttit i fler styrelser än båda händers



FAKTA: Vinnova, Energimyndigheten och Formas stöttar idag totalt 17 stycken strategiska innovationsområden. Ett av dessa är det strategiska innovationsprogrammet Smartare elektroniksystem vars huvuduppgift är att se till att Sverige fortsatt är ett industriland i den absoluta världs­ toppen år 2025.

Våren 2014 gav Vinnova klartecken för programmet, som formellt startade i januari 2015. Planen är att satsningen ska pågå under minst tio år.

Under en första treårsperiod var kd-politikern Mats Odell ordförande. I december förra året fick programmet godkänt för ytterligare tre år och i juni tog Ulla-Britt Fräjdin-Hellqvist över som styrelseordförande.

Nytt för i år är att programmet även ska stärka svenska företags deltagande i internationella projektkonsortium genom att bygga nätverk med organisationer som liknar Smartare Elektroniksystem i andra länder. Thorbjörn Ebefors – under många år teknikchef på memsfoundryt Silex – har som nyanställd biträdande programchef huvudansvar för den uppgiften.

Den aktuell styrelsen har fyra nya namn: Ulla-Britt Fräjdin-Hellqvist, Fredrik Wising (Saab), Christina Hugosson ­(Effic) och Tommy Noaksson (ABB Process Automation).

Kvar i styrelsen sedan tidigare är: Bo Wass (Smartilizer Scandinavia, fd vd på Autoliv), Maria Månsson (Prevas), ­Mikael Joki (Eskilstuna Elektronik­ partner), Edvard Kälvesten (Silex), Leif Ljungqvist (Comstrat Consult, fd chef på Acreo Swedish ICT), Jerker Delsing ­(Luleå Tekniska Universitet) och CarlMikael Zetterling (KTH).

Din agenda tycks full.

Har du tid med detta?

– Ja, det har jag. Jag jobbar inte heltid längre, säger hon spontant och förtydligar: – Mycket går dessutom i varandra. Det jag jobbar med på Vinnova är väldigt likartade frågeställningar. Sen sitter jag i ett antal sty­ relser som jobbar med industriutveckling.

Omvärldsanalysen som jag får den vägen har jag jättenytta av i det här uppdraget.

När vi talas vid är det en extremt varm sommar, över 32 grader utomhus. Än har hon och de andra ledamöterna i styrelsen – varav ytterligare några är nya (se faktarutan) – inte hunnit staka ut vägen för sitt komman­ de arbete inom Smartare elektroniksystem.

– Vår viktigaste uppgift nu är att tillsam­ mans se till att de utlysningar som görs är så relevanta som möjligt för industrin, men även att vi får in bra ansökningar som bidrar till att vi förblir konkurrenskraftiga.

135 miljoner kronor är vad de har att ar­ beta med fram till år 2020 fördelat på 47 mil­ joner i år och därefter 44 miljoner vardera under 2019 och 2020.

Samtidigt vill hon skapa en ”att göra”-lista som ser bortom treårshorisonten.

– Jag tycker att det är otroligt viktigt att ha en idé om var man ska befinna sig om fem till tio år. Det har jag ännu inte vad gäller detta uppdrag, utan det är något jag måste för­ värva.

– Det är som en roadmap, och något vi kommer att fila väldigt mycket på framöver.

Alla måste verkligen känna att de står bakom riktningen, sen vet vi vart vägen framåt går.

Kan du redan nu peka på någon speciell ­utmaning?

– Jag har inte hunnit göra en analys, men jag har en grundkänsla av att vi måste få politi­ kerna att förstå att elektronik är en väldigt viktig industribas för Sverige. Den känslan bär jag med mig, att det får vi nog höja vår röst för.

ANNA WENNBERG anna@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/18

Our Founder Wanted To Create The Widest Bandwidth Amplifiers In The Industry

Introducing the AR “U” (Universal) Series Amplifiers – 10 kHz-1000 MHz “Wouldn’t it be great if a single 1, 2.5, 5, 10, 25, 50, 100* or 250* watt RF amplifier could span the entire frequency range of 10 kHz – 1000 MHz?” That’s what our founder, Don “Shep” Shepherd said. We agreed it would be great, but we knew there was a reason no one had done it.

So we put our engineers to work figuring out ways to expand the frequency range while keeping the cost low and the performance and quality high. It wasn’t easy, but we designed a series of amplifiers with the widest bandwidth in the industry. They’re compact, affordable, high performance, and very reliable. These new “U” Series amplifiers can serve unlimited applications across multiple industries. These new amps also prove something Shep has always said: “Nothing is impossible when you’re really committed to achieving a goal!”

To learn more, visit www.ar-europe.ie/useries. * The new 100U1000 and 250U1000 cover the 100 kHz - 1000 MHz frequency range.

Contact us at ad@ARWorld.US In Sweden, email rikard.wahlstrom@testhouse.se or call +46 733 50 15 55

ISO 9001:2015 Certified

We don’t just build great products.

We build great products that last.

ar europe Other ar divisions: rf/microwave instrumentation • modular rf • sunar rf motion • receiver systems

www.arworld.us Download the AR RF/Microwave Mobile App: www.arworld.us/arApp

AR Europe Headquarters • +353 61 504300 • www.ar-europe.ie In Europe, call ar United Kingdom +44 1908 282766 • ar France +33147917530 • ar Deutschland +49 6101 80270 0 • ar Benelux +31 172 423000

Copyright © 2018 AR. The orange stripe on AR products is Reg. U.S. Pat. & TM. Off.

STARTBLOCKET

De ger delar dynamisk identitet

I

fjol fick Bipon ta emot Quality Innovation Award i Sverige, ett pris som årligen delas ut av Insti­ tutet för Kvalitetsutveckling. Det var BIP – kort för Built in pro­ gress – som föll juryn i smaken.

Enkelt förklarat handlar det om en plattform för att hålla reda på komponenter i ett system.

– Det började som ett internt projekt för att vi som elektronik­ utvecklare inte skulle behöva läg­ ga tid på underhåll och adminis­ tration av alla komponenter och system som vi utvecklade, förkla­ rar Tony Davidov, vd på Bipon.

Redan före millennieskiftet drog han och hans bror Ken­ neth Davidov igång projektet Zero Administration inom det egna företag Dataline. Med åren växte projektet och efter 10–15 år fungerade det bra. I det skedet började även deras kunder, och kundernas kunder, att dra nytta av metoden.

– De ville börja använda vår metod. Då insåg vi att det går att kommersialisera den, så vi star­ tade Bipon som vi lyfte över all metodik och patent till.

Företagshemligheten är hur man skapar automatisk identi­ fiering, spårbarhet och hantering av serietillverkade produkter och komponenter under en produkt­ series hela livscykel. Däremot används välkänd teknik för iden­ tifieringen.

Som exempel kan man ta en industriprodukt bestående av ett antal kretskort, mjukvaror och an­ nat. Under sin livstid kommer den att förändras. Komponenter byts ut och programvaror i olika ver­ sioner från olika kompilerare och



TOBIA S DAVIDOV

n VERKLIG SPÅRBARHET Två elektronikkonstruktörer tröttnade på att allt mer av deras tid gick till underhåll och förvaltning av levererade konstruktioner. Istället utvecklade de ett sätt att identifiera och spåra en produkts ingående komponenter under hela livscykeln. Nu är Boråsföretaget Bipon i färd med att kommersialisera metodiken – som bland annat robotverksamheten på ABB visat intresse för – och för att skala upp söks en industriell partner. verktyget för att under några må­ olika programmerare laddas in.

– Det vi gör är att skapa en nader avgöra besparing och ta kontinuerlig bild av hur detta fram en plan för implementering.

– BIP Creator ger bland annat ser ut med dynamiska identite­ ter som beror av hur en produkt ett beslutsunderlag för befatt­ är sammansatt. Om man byter ningshavare hos industriföretag ett kretskort, identifierad kom­ att kunna säga ”ja, det ska vi köra ponent eller uppdaterar en pro­ på”. Den går hela vägen till en af­ gramvara så kommer allt auto­ färsplan, säger Martina Wettin, matiskt att loggas i realtid online ansvarig för affärsutveckling på Bipon. i en databas.

Hos ABB:s är det säkerställd Kommersialiseringen drog igång år 2011, men blev tuffare spårbarheten efter det att ett system levererats till kund som än anat.

– Som utvecklare vet vi vilka väckt intresse. I takt med att IoT komponenter som ska identifie­ utvecklas öppnas nya möjligheter ras och hur djupt vi ska gå, men vi för företaget att skapa en utökad vill sälja till företag som vi inte har spårbarhet under hela produk­ erfarenhet från och då kan vi inte tens livscykel inklusive de ingå­ säga vilka komponenter som ska ende komponenterna.

Inom ett så kallat identifieras, säger Tony Proof-of-Concept har Davidov, och fortsätter: robotverksamheten på – Det har vi löst nu när ABB med hjälp av Bipon vi har skapat BIP Creator tagit fram ett ramverk tillsammans med robot­ för hur detta kan ske, verksamheten på ABB. som nu är upp till beslut Bipon ingår i ABB:s för implementering. Där tillväxthubb Synerleap ingår vilka data som be­ i Västerås sedan knappt Tony Davidov höver sparas över tid för två år. att kunna uppnå verklig Under ett halvår, med spårbarhet. start i slutet av förra året, – Det gör att vi bättre har Bipon utvecklat BIP kan se till att kunden all­ Creator med hjälp av tid får korrekt reservdel ABB. Det är en webba­ när livscykeln på delar i serad databas som gör en produkt är kortare än att ett företag kan avgöra Martina Wettin för produkten själv, och vad som ska identifieras, vi kan hjälpa kunden att hur djupt det bör göras, optimera sitt underhålls­ hur det ska göras samt schema till den faktiska hur mycket pengar det användningen ner på kommer att kunna spara. komponentnivå, förkla­ Efter några dagars in­ rar Joakim Rosenqvist, troduktion i form av en säljchef på Robots & workshop kan företaget självt börja jobba med Joakim Rosenqvist Applications i Västerås,

och fortsätter: – Vi kan dessutom snabbare identifiera och notifiera berörda kunder vid eventuella generella problem, och vi har lättare att jämföra uppkomna problem med konfigurationen av kundens installation och därmed snabba upp felanalysen.

För Bipon innebär ABB-sam­ arbetet att alla nödvändiga bitar för att kunna börja sälja brett fal­ lit på plats. Här ingår tre delar: Creator-verktyget, en mjukvara (framework) och ett system för databashantering.

– Det som kommer ut från Creatorn säger vad man ska identifiera och på vilket sätt. Den informationen skräddarsyr den mjukvara som ger spårbarhet och som vi hjälper till att imple­ mentera i det specifika systemet, säger Tony Davidov.

Metodiken är teknikneutral och fungerar både i on- och off­ line.

– Sen har vi ett databashan­ teringssystem som sköter både on- och offlinesystem. Dessa sys­ tem kan företag köpa för att driva själva, eller så gör vi det. Idag kör vi denna del hos oss åt alla våra kunder.

Närmast söker Bipons fyra grundare en industriell partner som kan hjälpa till att skala upp och hantera utbildning, imple­ mentera framework och sköta databasen.

– En partner kan exempelvis vara en operatör eller en tillver­ kare som vi blir ett komplement till, förtydligar Martina Wettin.

ANNA WENNBERG anna@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/18

Bredaste utbudet av elektronisk utrustning

mouser.se

Auktoriserad üterfÜrsäljare av halvledare och elektronisk utrustning

TEMA: TEST & MÄT

Behöver inte kosta skjortan Forskningsinstitut är inte bara till för storföretag. Även mindre bolag kan snabbt få hjälp med att utveckla nya produkter. Det har ­Göteborgsbaserade Setek visat tillsammans med Swerea IVF inom ramen för EU-projektet Smarter Si. – Det är väldigt få som vet vad forskningsinstitut håller på med.

Om företagen dessutom inte sysslar med teknik kontaktar de oss inte, säger Hans Grönqvist på Swerea IVF som i somras blev en del av storinstitutet Rise.

För att visa att instituten inte bara är till för ett fåtal företag med långa tidshorisonter och djupa fickor drog det treåriga EU-projektet Smarter Si – Smar­ ter Access to Manufacturing for Systems Integration – igång år 2015. Institut från Tyskland, Irland, Spanien, Schweiz och Sverige deltog. Totalt 11 projekt genomfördes varav två leddes av IVF. – Vi ville visa att forskningsin­ stitut kan samarbeta för att hjälpa småföretag genom att applicera känd teknik utan att forska fram något nytt.

kunder som Volvo och FMV. Bland produkterna finns diag­ nossystem som pluggas in i for­ donets OBD-port och numera även en liten logger som kan mäta kondensation.

Finare Fransar är en kedja som sysslar med olika typer av fransbehandlingar inklusive ögonfransförlängning, ett ar­

bete som är hälsovåd­ är särskilt dyr tar tyska ligt. Företaget var en helt CiS – som står för design ny bekantskap för IVF och tillverkning av sen­ medan institutet tidigare sorn – ut en startkostnad genomför ett antal pro­ för varje ny konstruk­ jekt med Setek. tion.

Varje företag fick – I verkligheten ut­ 80 000 euro i kontanter gjorde bidraget 40 till Hans Grönqvist vilket inte fick utgöra 50 procent av företagens mer än 70 procent av företagets kostnad. faktiska kostnad inklusive egen I normala fall brukar det ta arbetstid. ungefär 1,5 år från det att ett för­ tag kontaktar IVF till dess att ett projekt kommer igång.

I S E T E K S FA L L användes en del av – I och med att vi hade finan­ pengarna till att betala den första omgången av kondensationssen­ sieringen klar kunde vi starta sorer. Även om varje sensor inte någon månad efter att den för­ sta kontakten tagits, säger Hans Grönqvist.

S M A R T E R S I avslutades vid års­ skiftet. I april kom en utvärde­ ring som visar att projektet var lyckat.

– Vi har en ansökan inne om ett likande projekt där vi kan plocka in nya småföretag, säger Hans Grönqvist.

PER HENRICSSON per@etn.se

Temperaturområde: –40 +125 °C. Temperaturgradient: 60 °K/min.

Vibrationer: 65 g RMS. Diameter: 46 mm.

Höjd: 12 mm. Vikt: 10 g.

som deltog var Finare Fransar och Setek. Det senare är underleve­ rantör till fordonsindustrin med D E T VÅ S V E N S K A F Ö R E TA G E N

Första loggern som upptäcker kondensation Elektronik som används i ­fordon måste klara tuffa krav. Det gäller temperatur, vibrationer, smuts och fukt.

Kondensation är ytterligare ett problem som hittills inte kunnat detekteras med ­säkerhet.

– Problemet med kondensation är att den påverkar tillförlitlig­ heten samtidigt som den är svårt att se eftersom den värms bort, säger Hans Grönqvist.

Kondensation går därför bara att upptäcka om man tittar efter vid rätt tidpunkt. I vissa fall kan den lämna spår i form av fläckar. Hittills har det saknats kommersiella sensorer som är tillräckligt små och robusta för att användas i fält av fordons­ industrin.

IVF och Setek har samarbetet tidigare och det var därför



naturligt för företaget att delta i Smarter Si. Målet var att ta fram en helt ny produkt i form av en liten logger som mäter storheter som kondensation, fukt, vibrationer och temperatur.

– I nästa generations fordon vill du ha elektronikenheter där du inte haft det tidigare, därför vill du kartlägga miljön under exempelvis ett halvår. på den plats där elektroniken är tänkt att finnas och sedan är det bara att köra runt i den verklig miljö eller testa fordonet i en test­ kammare.

Data lagras i ett internt minne och läses ut via fyra stift vid lämpliga intervall. Att det inte sker trådlöst beror på att sensorn klarar betydligt ­tuffare miljöer än vad exempelvis SD-kort liksom Bluetooth- och LOGGERN MONTER A S

wifikretsar är specificerade för.

– Loggar du en gång i timmen kan du mäta i månader men det är slutkunderna som bestämmer hur ofta det ska göras, säger Hans Grönqvist.

S E T E K H A R R E D A N S Å LT sensorn till ett antal biltillverkare. Det är dock ingen standardprodukt utan en modulär lösning som bestyckas med de sensorer som den aktuella kunden vill ha.

Logerna består till största delen av standardkomponenter monterade på ett vanligt FR4lamint. Kondensationssensorn är dock unik och utvecklad av tyska CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik.

– De tillverkar 5 000 sensorer per omgång.

Sensorn har ett mönster på ytan som ändrar kapacitans vid kondensation. Mönstret ingår i

ett LC-nät som styr frekvensen hos en oscillator. Vid kondensation av droppar som är 3–4 µm eller större ändras frekvensen mycket distinkt.

– Målet var att den inte skulle vara större än en gammal femkrona men riktig så långt nådde vi inte. Den är ungefär 4,5 centimeter i diameter. är att sensorn kommer som en separat modul som monteras på mönsterkortet. Om man istället placerar den direkt på mönsterkortet tillsammans med de andra komponenterna skulle det gå att minska storleken. Det kräver dock en del arbete eftersom sensorn måste anslutas med bondtrådar som parerar för de olika värmeutvidgningskoeffi­ cienterna hos sensorn och substratet. n

EN BIDR AGANDE ORSAK

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/18

PIC® & AVR® MCUs Together Your Possibilities are Unlimited

You have a desire to make technology smarter, more efficient and accessible to everyone. Microchip has a passion for developing products and tools that make it easier for you to solve your design problems and adapt to future needs. Microchip’s portfolio of more than 1,200 8-bit PIC® and AVR® microcontrollers is not only the industry’s largest—it incorporates the latest technologies to enhance system performance while reducing power consumption and development time. With 45 years of combined experience developing commercially available and cost-effective MCUs, Microchip is the supplier of choice due to its strong legacy and history in innovation.

Key Features Autonomous peripherals Low-power performance Industry-leading robustness Easy development

www.microchip.com/8bitEU The Microchip name and logo, the Microchip logo, PIC and AVR are registered trademarks of Microchip Technology Incorporated in the U.S.A. and other countries. All other trademarks are the property of their registered owners. © 2018 Microchip Technology Inc. All rights reserved. DS30010130A. MEC2116BEng03/18

TEMA: TEST & MÄT

Systemkretsar ställer nya krav på testningen Dagens kretsar innehåller funktioner som tidigare fanns utspridda i separata komponenter. Men hur verifierar man att systemkretsen fortfarande fungerar korrekt när det är dags att släppa ratten i en självkörande bil? IJTAG, eller Internal JTAG, löser problemet genom att extra register och logik adderas under konstruktionsfasen för att kretsen ska kunna testas under drift.

– För 20 år sedan diskuterade man kiselkostnaden. Idag vill man inte ha ett liv på sitt samvete, säger Erik Larsson som är profes­ sor i Datorarkitektur vid Lunds universitet.

Han har forskat kring test av digitala system sedan slutet av 90-talet.

– Jag har alltid funderat på hur man ska göra designen. Ska man ha en högnivåbeskrivning eller ska man använda byggblock?

Den senare metoden kan sägas

ha vunnit. Idag plockar man ihop ponenten sitter i en bil och man en ny systemkrets med hjälp av måste testa att den fungerar un­ der drift, vad har man då för möj­ färdiga IP-block.

– Köper du en Armkärna får ligheter att komma åt det som du med testvektorer vilket är bra, finns inuti? Om ett fel uppstår men hur får du in dem från kret­ någonstans i en krets, hur lång sens ben till kärnan? Det räcker tid tar det innan information om detta finns vid kretsens ben? inte med bara JTAG. Dessutom används många kretsar i säkerhetskritiska til�­ E T T A N N AT A R G UM E N T för att ad­ lämpningar vilket gör att det inte dera interna testinstrument i räcker med att testa dem en enda kretsarna är att många produkter gång för att försäkra sig om att har ett högt värde samtidigt som allt fungerar som det ska. de är svåra att felsöka. Om exem­ – Förr i världen var det helt ok pelvis en basstation inte fungerar att göra produktionstest, sen höll måste en servicetekniker åka elektroniken i 20 år. Nu finns det ut för att undersöka problemet. processvariationer, åldrande och Kortet byts antagligen ut och andra faktorer som har betydelse skickas sedan till en verkstad. för livslängden.

– Men det är inte säkert att Man måste helt enkelt man hittar något fel även utföra någon form av om kunden säger att det självtest med lämpliga inte fungerar. intervall, speciellt när Problemet behöver det handlar om elektro­ inte nödvändigtvis sitta i nik för fordonstillämp­ kretskortet, det kan vara ningar. något annat i systemet – Om den här kom­ Erik Larsson som spökar. I och med att

P1687 löste ­problemet med bristande flexibilitet och skalbarhet som fanns i Jtag genom att bland annat införa en gateway som ­f ungerar som register för testdata.

korten är dyra vill man inte gärna slänga dem, de kan därför kom­ ma att skickas till en annan kund som kanske inte upplever några problem alls. Det kallas No Fault Found (NFF) eller No Trouble Found (NTF).

– Hela den här biten kostar väldigt mycket pengar. Här skul­ le man kunna gå in och samla information medan kortet sitter på plats för att se vad som hän­ der. Sen kanske man kan säga att det inte är vår komponent som är trasig, säger Erik Larsson.

För att lösa den här typen av problem har vissa företag som designar kretsar använt JTAG även för att komma åt instru­ ment som designats in i kretsar­ na, som temperatursensorer.

– JTAG används till både det ena och det andra men proble­ met är bristen på flexibilitet.

Det finns inget generellt sätt att beskriva exempelvis en tem­ peratursensor i JTAG utan att samtidigt beskriva designen med

BAKGRUND:

Från test av kort till test av systemkretsar För sisådär 30 år sedan, när det började bli vanligt med ytmonterade komponenter, blev det mer eller mindre omöjligt att använda prober för att testa och felsöka. Anslutningarna satt antingen under kretsarna, som på BGA:er, eller så var benen så små och tätt placerade att det var svårt att komma åt med probspetsen.

Svaret stavades JTAG (Joint Test Action Group), även kallat Boundary Scan eller IEEE 1149.1. Det är en digital testmetod som togs fram för att göra det möjligt att kontrollera att komponenterna monterats korrekt på det färdiga kretskortet och att de hade förbindelse med varandra.

Tekniken förutsätter att det finns speciella register på



ingångarna till de digitala kretsarna och dessutom en speciell port kallad TAP – Test Access Port – med två, fyra eller fem anslutningar beroende av version.

TAP är en tillståndsmaskin som kan försätta kretsen i ett testläge varefter testvärden klockas in och resultaten hämtas ut.

När JTAG introducerades i början av 90-talet var ett vanligt argument att det använde en del av ytan på kretsen trots att långt ifrån alla kunder utnyttjade funktionen. Moores lag har gjort det till en ickefråga. Idag är det ingenjörskraften som är den stora kostnaden.

Samtidigt har allt fler funktioner integrerats i en och samma krets. Dagens integrerade kretsar är gårdagens kretskort, vilket lett till svårigheter med att verifiera

att kretsen verkligen fungerar som tänkt. I och med att alltfler digitala kretsar har en JTAG-port har vissa företag skapat interna tester baserat på den.

2005 kom IEEE 1500 som ett försök att standardisera dessa interna tester och 2014 klubbades IEEE 1687 eller Internal JTAG (IJTAG) som den också kallas.

Bägge är komplement till IEEE 1149.1 och används för att testa innehållet i kretsarna.

IEEE 1687 använder en modifierad variant av TAP-porten där man kan skifta in kontrollbitar tillsammans med data. Därmed går det exempelvis att specificera vilket internt testinstrument man vill läsa av.

Samtidigt har arbetet med nästa version – 1687.1 – redan startar. Bland annat utreds om

det är möjligt att använda USBeller SPI-bussar för att ersätta TAP-porten, och därmed öka datatakten. Dessutom skulle det spara några anslutningar på kretsen. Frågorna handlar bland annat om vad som händer när data inte levereras synkront utan kommer som paket.

– Vad ska ingå i dessa, hur gör man med klockan, vad ska genereras på chippet, säger Erik Larsson.

Det finns en arbetsgrupp inom IEEE som tittar på detta.

– Jag är med och lyssnar för att se vad vi kan bidra med. I alla standarder finns det frihetsgrader och det är intressant att ta reda på vad de innebär, säger Erik Larsson och fortsätter: – Vi kan göra analyser och fundera på begränsningar, samma saker som vi gjorde med 1687.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/18

TEMA: TEST & MÄT

alla dess funktioner. Och om man har många temperatursen­ sorer, hur ska man koppla ihop dem? Hur mycket av det måste bestämmas i designfasen och hur mycket kan man lämna till an­ vändaren?

– Säg att det är tusen instru­ ment som är tio bitar långa. Om de ligger i en seriell kedja kostar det mig tio tusen klockcykler varje gång jag vill klocka ut ett värde. är att kun­ derna i många fall är intresserade av att veta hur det ser ut inuti kretsen för att kunna förstå vad som händer om något går fel.

Den som designat kretsen är inte lika intresserade av att avslöja allt ner till transistornivå.

Dessa dilemman har bidra­ git till att IJTAG, Internal JTAG, skapades. IJTAG eller IEEE P1687 som det officiella nam­ net lyder, ger tillgång till interna instrument i kretsen. Det kan vara temperatursensorer, spän­ ningsövervakning, brusmätning, E N A N N A N PA R A M E T E R

Ett av våra målet är att infor­ feldetekteringskoder eller olika självtester. För att det ska fungera mation om ett fel ska kunna läsas har man delat upp beskrivningen ut snabbare än en processorkär­ av instrumenten i två delar, PDL na hinner bearbeta data, helst på (Procedural Description Langu­ mindre än hundra klockcykler.

En av grundtankarna med IJ­ age) och ICL (Instrument Con­ TAG är att göra det så enkelt som nectivity Language).

PDL beskriver syntaxen för möjligt att addera olika tester i hur man interagerar med instru­ existerande designflöden men menten, exempelvis läser ut tem­ också att modifiera dem.

– Ändrar du upplösningen i peraturen eller gör inställningar. temperatursensorn en ICL beskriver in­ bit ska du bara behöva strumentet men ger MILSTOLPAR: klicka i det, så ska det bara den information 1990: IEEE 1149.1 2005: IEEE 1500 ske automatiskt, säger som behövs för att 2014: IEEE 1687 Erik Larsson. läsa och skriva till det.

Det kan vara vid Det ger ingen infor­ start av systemet, men också un­ mation på RTL- eller grindnivå.

Med PDL och ICL får man en der drift.

– Varken JTAG eller IJTAG beskrivning av instrumenten, och hur de är sammankopplade, stör funktionen i systemet, de sit­ som går att lämna till kunden ter som en bakdörr och är ett ut­ utan att avslöja exakt hur kretsen märkt sätt att samla information fungerar. Kunden kan i sin tur om systemet.

Förklaringen är att bakdörren, skapa tester som körs vid lämp­ det vill säga TAP-porten, inte an­ liga tillfällen.

– Vi och andra grupper jobbat vänds till något annat än just test med frågan hur man gör hop­ under drift.

IJTAG antogs i december 2014 kopplingen av sensorerna på ett och precis som med JTAG har in­ smart sätt.

dustrin varit lite avvaktande. Idag finns det stöd i EDA-jätten Men­ tors verktyg liksom hos konkur­ renterna Cadence och Synopsis.

– Det finns nog en och annan som använder den med det tar en stund innan man förstår vär­ det. Jag tror att allt fler kommer att försöka skära ner kostnaderna för hanteringen kring No Fault Found och då är IJTAG ett bra hjälpmedel, säger Erik Larsson.

H A N T R O R O C K S Å att många kom­ mer att vilja återanvända allt det arbete de lagt ner på verifiering av kretsarna under designfasen när kretsarna är tillverkade och det är dags att verifiera att pre­ standa är korrekt.

– Återigen, IJTAG skulle kun­ na underlätta. Och när 1687.1 kommer, och det inte längre be­ hövs en dedikerad TAP-port, då är bordet dukat för att kunna se så att kretsar verkligen fungerar som de ska och att de gör det så länge de används.

PER HENRICSSON per@etn.se

Från Idé till Produkt Elektronikdesign, EMC test, Produktion Utveckling Hårdvara Mjukvara

Produktion

SMD Hålmontering Slutmontering

EMC

Ackrediterat lab Filter design Filterproduktion

Test

Klimat Mekanisk

KEMET Electronics AB • Thörnblads väg 6 • 386 90 Färjestaden • Telefon 0485-563900 • www.kemet.com/Dectron

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/18



TEMA: TEST & MÄT

Alltid fyra gånger så bra Det har gått två och ett halvt år sedan brittiska AD-omvandlarbolaget e2v köpte SP Devices för att i sin tur bli uppköpt av amerikanska Teledyne i mars 2017. Affärerna har gett skjuts åt Linköpingsföretaget vars algoritmer flätar samman sampel från två eller flera ADomvandlare och därmed ökar upplösningen i amplitud.

– Omsättningen har ökat rejält, vi gick från att vara 21 personer till 11 000 vilket gjort att vi fått avlastning med saker som kva­ litet och legala frågor, säger Ul­ rik Lindblad som arbetar med

Flätar ­samman samplen I teorin kan man parallellkoppla två AD-omvandlare och fläta samman – interleava – ­samplen för att öka upplösningen i amplitud. I praktiken fungerar det dåligt.

Två AD-omvandlare är aldrig helt identiska, inte ens när de varit grannar på samma wafer. Det finns alltid en liten skillnad i DCnivå på ingången, de har aningen olika förstärkning som dessutom varierar med frekvensen och så



affärsutveckling och strategisk marknadsföring på SP Devices.

SP Devices, eller Teledyne Signal Processing Devices som det fullständiga namnet numera lyder, har stadigt ökat omsätt­ ningen sedan den första produk­ ten lanserades år 2008. Från 2013 har verksamheten dessutom gått med vinst. Det senaste räken­ skapsåret – som är förlängt till 15 månader och slutade sista mars 2017 – landade på 55,5 miljoner kronor med en vinst på 6,7 miljo­ ner kronor.

Det uppstår alltid en osäkerhet när små teknikbolag säljs. Kom­ mer köparen att investera i verk­ samplar två parallellkopplade AD-omvandlare aldrig i exakt samma ögonblick. Felen adderas och får större betydelse ju fler bitar man har.

SP Devices algoritmer är generella vilket innebär att de i princip fungerar med vilken AD-omvandlare som helst utan att man gör någon anpassning.

De arbetar i bakgrunden och består av två delar, en estimeringsdel som inte är igång hela tiden plus en digital korrigering av samplen. Den senare kan ses som ett digitalt filter och tar inte särskilt mycket kretsyta medan estimeringsdelen är större och

samheten eller är det innehållet som lockar?

– Första dagen du bjuder in riskkapital måste du vara beredd att sälja. Vi hade någon runda med stort intresse och det var väl­ digt nära med flera större bolag men det blev en väldigt bra match med e2v, säger Ulrik Lindblad som är en av de fyra grundarna.

Köpeskillingen blev 14 miljo­ ner dollar plus 4 miljoner som be­ taldes ut om vissa mål uppfylldes.

– En av de saker som ändrades med e2v och sedan med Tele­ dyne är att vi kan välja och vraka lite mer. Vi behöver inte längre konsulta för att ta in pengar, nu mer effekthungrig.

I oscilloskop är det vanligt att man kan dubblera den maximala samplingshastigheten när man halverar antalet kanaler. Då handlar det om åttabitars­om­vandlare.

Med 12 eller 14 bitar fungerar det inte eftersom spurioserna som bildas på grund av de ovan nämnda felen blir för stora. hur bra en AD-omvandlare undertrycker spurioserna är att sampla en sinusvåg, titta på spektrum och sedan ändra frekvensen för att se om spurioserna flyttar sig och ändrar storlek.

E T T S ÄT T AT T U N D E R S Ö K A

kan vi fokusera mer på produkt­ utveckling och kunder. företag eller forskare som har någon typ av instrument som behöver ADomvandlare med hög upplösning i amplitud och snabb sampling.

Det kan vara en masspektrome­ ter som avslöjar vilka ämnen det finns i ett prov, en lidar med grön och infraröd laser som används för att kartlägga en kustlinje, sys­ tem för att studera plasma eller mätsystem för rf-området som används för att undersöka hur man kan förbättra fördistorsio­ nen i en effektförstärkare.

DET HANDL AR OM

– Det är svårt att göra bredbanding korrigering där den ursprungliga prestandanivån bibehålls, säger Ulrik Lindblad.

Korrigering är viktigast för tillämpningar i frekvensapplikationer eftersom de är väldigt känsliga för spurioser.

Ursprungligen fungerade inte korrigeringen utan en känd kalibreringssignal.

– Vi lärde oss dock ganska snabbt av kunder att detta inte var en acceptabel lösning och vi fick därför anpassa till en lösning där korrigering sker kontinuerligt i bakgrunden och använder den verkliga nyttosignalen. Tekniken

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/18

FOTO: L A SSE HEJDENBERG

– Vi servar så många olika områden, vi vet inte alltid vilka som väntat på att det ska kom­ ma bättre AD-kort, säger Ulrik Lindblad.

När det väl händer öppnar det helt nya möjligheter för kunderna.

– Ta masspektrometern. De fick helt plötsligt bättre upplös­ ning och kunde detektera min­ dre mängder av ämnet med 14 bitar och 5 GSa/s. Eller lidarn där de kunde se semitransparenta sa­ ker när de fick 14 bitar.

fem år. De argumenten är helt borta nu, säger Ulrik Lindblad.

Redan e2v:s köp av SP Decvi­ ces i januari 2016 underlättade kundkontakterna och Teledynes köp av e2v i fjol har förbättrat si­ tuationen ytterligare.

– Teledyne är ett oerhört starkt företag som är verksamt inom väldigt många branscher. De ger oss mycket bra finansiell stabili­ tet och förser oss samtidigt med värdefull hjälp och kunnande.

Vårt inflytande över strategi för­ blir dock intakt vilket är väldigt viktigt för våra OEM-kunder.

Som kuriosa kan nämnas att SP Devices långt innan köpet samarbetade med ett av Teleynes dotterbolag, test- och mätföre­ taget LeCroy. SP Devices står för delar av tekniken i företagets ­oscilloskop med 12 bitars upp­ lösning.

M Å N G A K U N D E R VÄ L J E R att köpa färdiga kort av SP Devices istället för att konstruera egen hårdvara baserat på algoritmerna.

– Man lurar sig lätt att det är enkelt att göra. De inser också att de slipper underhållet och att vi bedriver en konstant utveckling.

Det första datainsamlingskor­ tet hade 14 bitar och samplade med 0,8 GSa/s. Idag är man uppe D E N S E N A S T E E G N A L A N S E R I N G E N i 14 bitar och 10 GSa/s. Korten är en vågformsgenerator med finns för standarder som PCIe, 14 bitar och 2 GSa/s för PXIe. PXI, MTCA, USB och Gigabit Produkten kompletterar datain­ Ethernet. samlingskorten och utvecklades Ett problem för små teknikfö­ eftersom kunderna efterfrågade retag är att försprånget som fanns det. Företaget valde då att ut­ vid grundandet brukar ätas upp veckla kortet som har en del spe­ efter ett tag. SP Devices började ciallösningar för att bättre passa i exempelvis med 14-bitarsom­ systemet som baseras på de egna vandlare som klockades AD-korten. i 800 MHz. Idag är det – Vi hade redan en en standardprodukt som produkt med AD och går att köpa direkt från DA på samma kort men halvledartillverkarna. det nya kortet erbjuder – Vår fördel finns kvar. högre prestanda och kan Oavsett vilken AD-om­ kombineras med flera vandlare som släpps kan olika modeller av företa­ vi alltid fyrdubbla dess Ulrik Lindblad gets datainsamlingskort. samplingstakt.

Löser du inte kundens problem Men att ha överlägsen teknik så får du inte affären. räcker sällan för att vinna en af­ Detsamma gäller en annan fär. Mycket handlar om förtro­ lösning som lanserats under ende. våren som gör det möjligt att – Vi diskuterade med ett före­ strömma data direkt från ett ADtag som utvecklade radarsystem kort till en grafikprocessor med för flygplatser. De valde bort oss 6,8 Gbyte/s. eftersom de inte kunde vara säk­ PER HENRICSSON per@etn.se ra på att vi skulle finns kvar om

Connecting Global Competence

13 – 16 november 2018

Connecting everything – smart, safe & secure

Fackmässa • 17 hallar • Komplett utbud av teknik, produkter och lösningar

Konferenser & forum • 4 konferenser • 11 forum • Nytt TechTalk för ingenjörer och utvecklare

Talang möter industrin • electronica erfarenheter med live-demonstrationer

kan även hantera scenarion där ingen insignal existerar under en längre tid.

A L G O R I TM E R N A K Ö R S normalt en FPGA från Xilinx och tar inte allt för stort utrymme. Det finns plats även för kundernas algoritmer vilket gör att man slipper skyffla all rådata till ett externt minne.

– Det handlar om enorma datamängder men många kunder har saknat kompetens i huset och därför tvekat att använda FPGA:er, säger Ulrik Lindblad.

Företaget kan integrera även kundens delar i FPGA:an men det

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/18

finns också ett utvecklingshjälpmedel för kunder som vill göra jobbet själva där SP Devices algoritmer är anpassade till den aktuella FPGA-familjen.

Om kunderna hellre vill ha in lösningen som en del av en asic, eller integrera den på ett eget kort, hjälper företaget till med det också.

Särskilt när det handlar om en asic kan lösningarna behöva anpassas till den aktuella halvledarprocessen men också till kretsens övriga delar. Samtidigt måste källkoden, det som är företagets patenterade lösning, skyddas mot insyn.

• e-ffwd: Elektors startup-plattform • electronica jobbörs

components | systems | applications | solutions World’s leading trade fair and conference for electronics Messe München | 13 – 16 november 2018 | electronica.de

co-located event

elec18-Anz-Dach-89x265-SWE.indd 1

Kontakt: Tysk-Svenska Handelskammaren Tel. +46 8 665 1820 | messe@handelskammer.se



08.08.18 09:32

TEMA: TEST & MÄT

Kampen för EMC

TUNG POST I KRAFTELEKTRONIKEN De spänningsomvandlare som används för ­motordrivning blir ständigt kraftfullare samtidigt som störnivåerna måste hållas i schack.

När utströmmarna närmar sig 900 ampere och skärmning av kraftkablagen anses för dyrt, ställs det mycket hårda krav på EMC-arbetet.

D

et gäller att balansera omslagstider i motor­ drivningen mot tillgäng­ lig kylning samtidigt som mängden störningar avgör hur många EMC-komponenter som behövs. Dessutom kan kun­ den ha krav på utrustningens storlek.

För att hålla nere störningarna vill man ha så långa switchflan­ ker som möjligt i omvandlarna men för att hålla nere kravet på kylningen vill man ha så korta flanker som möjligt.

– Det är två motriktade aspek­ ter, förklarar Thord Nilson på In­ motion Technologies i Tyresö.

Företaget utvecklar olika typer av drivaggregat för gaffeltruckar, lastbilar, bussar och entrepre­ nadfordon med uteffekter upp till 300 kVA. Samtidigt ställs det krav på att switchfrekvensen inte får bli

för låg, typiskt mellan 1 kHz och 4 kHz, eftersom motorn annars tjuter så mycket att det blir stö­ rande. Å andra sidan kan man inte gärna gå upp över 16 kHz ­eftersom förlusterna i drivenhe­ ten börjar bli besvärande redan vid 8 kHz. En idealisk punkt lig­ ger någonstans mellan 4 kHz och 8 kHz. Kylbehovet ökar med switch­ frekvensen, eftersom förlusterna i halvledarna ökar med sagda frekvens. Vid 5 kHz har man kanske dubbla förlusterna mot 1 kHz. Vid 16 kHz är förlusterna tre till fyra gånger högre. Sam­ tidigt ökar EMI tills man når en gräns där normerna sätter stopp.

EMI kommer från både motorn och elektroniken. Vid för snabba flanker finns dessutom risk för överslag i motorns lindningar.

Utrustningens temperatur be­ gränsar dessutom livslängden.

Om man ökar förlusterna tre gånger får man bara ut en tred­ jedel så mycket ström ur samma omriktare om man önskar sam­ ma livslängd.

ORDFÖRKLARING: EMC: Electromagnetic Compatibility, störimmunitet, något man försöker uppnå.

EMI: Electromagnetic Interference, elektromagnetiska störningar, något man försöker undvika.

Två typer av omvandlare En motordrivare för stora paral­ lellhybridfordon (se bild ACH) som hybridbussar, matar ut cirka ning av skärmen i omvandlarens 400–500 volt direkt på motorn. och motorns chassier så att hela I en sådan drivenhet finns inga serien utrustning är innesluten i transformatorer utan det är själ­ en sammanhållen Faradays bur. va motorn som är det induktiva Det är i övrigt önskvärt att man elementet. Därför matar driven­ använder all skolbokskunskap heten ut switchtransienterna på för anslutning av skärmade en­ motorledningarna. Då vill man heter för att få god kontinuitet i ha långsammare switchflanker skärmningen och hindra strålad för att undvika ringningar. I en störning.

Motordrivaren måste fortfa­ drivenhet för mindre truckar, med traktionsspänningar på 24 rande vara avstörd på ingången till 48 V kan man klara detta på och de filter som krävs kan ta oskärmade motorkablar, men vid uppåt 10 till 20 procent av lådvo­ inspänningar på 550 till 800 V lymen.

Man kunde önska sig att få an­ från seriekopplade traktionsbat­ vända en switchfrekvens terier i litium-jon-teknik på 200 kHz i en motor­ krävs motorkablar med drivare men det skulle kopparskärm. Skärmar kräva så omfattande av rostfritt stål räcker EMC-filtrering att kost­ ofta inte, eftersom stål är naden och utrymmet en dålig ledare som läck­ inte tillät det. er störningar.

Ytterligare en kom­ Dessutom krävs kor­ plikation är givarna i rekt 360-graders anslut­ Thord Nilson

DC/DC-omvandlare typ DCC2 för el-hybridfordon, med vattenkylning och kisel­ karbidhalvledare, en högsta utström på 265 A och en switchfrekvens ej över­stigande 100 kHz. ­Maximal förlusteffekt 500 W.

Begränsningsdiagram för switchaggregat i motortilllämpningar. Görs switchfrekvensen lägre än 1 kHz tjuter motorn och högre än 16 kHz blir förlusterna för stora och isolationen i motorlindningarna kan säga stopp. Med allt för korta switchförlopp ökar dessutom EMI.



Vattenkyld drivenhet typ ACH för drift av större fordon, med 300 kVA uteffekt och ­ställbar switchfrekvens mellan 1 och 16 kHz. Frekvensen ändras dynamiskt beroende på utström och driftsfall. Eftersom verkningsgraden ligger kring 98 procent blir maximal förlusteffekt cirka 5 kW. Inspänningen ­ligger nominellt på 650 volt och utströmmen kan hamna kring 550 ampere. Enheten är vattenkyld eftersom kylvatten alltid finns tillgängligt i dieselhybrid­fordon. Att kyla bort 5 kW med kylflänsar skulle inte vara förenligt med kundens önskemål om kompakta enheter.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/18

TEMA: TEST & MÄT

En typisk DC/DC-omvandlare. EMC-skyddet kan ta upp till 30–40 procent av volymen.

Skydd behövs både på inkommande kraft, utgående s­ pänning och på styrsignalbussen.

motorn, som varvtals- och tem­ peraturgivare. De måste också förses med störfilter, både vid genomföringen i motorns chassi och i motordrivarens chassi. Om kunden har valt en motor som saknar sådan filtrering tvingas man ofta använda skärmad kabel även för givar­signalerna.

Slutligen tillkommer den fil­ trering som måste finnas för Can-bussen och övriga in- och utgångar, så att de inte blir till an­ tenner som strålar ut störningar i fordonet.

DC/DC-omvandlare (se bild DCC2) används för att omvand­

la en spänning från fordonets traktionsbatteri till att ladda det aux-batteri på 24 V som driver fordonets övriga utrustning, som belysning, komradio och luftkonditionering.

Omvand­ laren laddar aux-batteriet även när dieselmotorn är avstängd (till skillnad mot en generator som sitter monterad på diesel­ motorn), inte minst för att kunna driva den startmotor som drar igång dieselmotorn igen. I DC/ DC-omvandlare vill man hålla hög switchfrekvens för att få små transformatorer. Störningarna måste hållas kvar inne i apparat­

Parallellhybridfordon: Normalt en buss eller lastbil där likströmsmotorn sitter på samma axel som dieselmotorn, som båda kan driva fordonets bakhjul genom en växellåda.

Likströmsmotorn kan agera generator och ladda traktionsbatteriet, eller agera motor och driva fordonet.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/18

höljet. Det ger som resultat att en betydande del av volymen inuti upptas av omfattande mängder EMC-komponenter.

Optime­ ringsarbetet är en avvägning mellan mängden EMC-kompo­ nenter, switchfrekvens och enhe­ tens volym.

Kisel eller kiselkarbid?

Transistorer av kiselkarbid (SiC) ger betydligt lägre switchförlus­ ter än kiseltransistorer och krä­ ver därmed mindre kylning. De är dessutom betydligt snabbare än kiseltransistorer och ofta kör man dem långsammare än opti­

mum för att minska EMI till ni­ våer lika med eller lägre än hos kisel.

Varje switchtransistor har en inbyggd frihjulsdiod som ska ta motströmmen när transistorn stängs av. När dioden sedan ska blockera, leder den en stund i backriktningen vilket kan ge­ nerera väldigt mycket EMI som är svår att styra. SiC-dioden är mycket snabbare än kisel och genererar mycket mindre EMI. Använder man dessutom en schottkydiod i SiC blir reverse recovery-strömmen nästan obefintlig. Men naturen ger oss inget gratis. SiC-komponenter är mycket dyrare än kisel.

Det nya materialet gallium­ nitrid (GaN) är ännu snabbare än SiC och kan vara på väg in i lågspänningstillämpningarna (DC/DC). Med tillgång till ännu snabbare flanker och högre om­ slagsfrekvenser kan man flytta upp störningarna till ett högre frekvensområde, vilket kan däm­ pas med betydligt kompaktare EMC-komponenter.

Slutsats EMC-komponenterna är inte billiga, särskilt inte vid höga spänningar. Problemen kan emellertid lösas med korrekt di­ mensionering, med hänsyn till omslagstider, materialval i kab­ lage, filtertyper och rätt typ av halvledare.

JÖRGEN STÄDJE Jorgen@Qedata.se

Seriehybridfordon: Normalt ett arbetsfordon där alla hjul har separat drivning med egen likströmsmotor och växellåda och därmed egen motordrivning, matade från traktionsbatteriet. Dieselmotorn driver en generator som laddar traktionsbatteriet genom en separat drivenhet.



TEMA: TEST & MÄT

D

en nordvästskånska små­ staden visar upp sin allra bästa sida med knallblå himmel och rosaspra­ kande körsbärsträd som trånar efter uppmärksamhet från för­ bipasserande. Så värst många förbipasserande är det dock inte fråga om. Gatan framför järn­ vägsstationen är faktiskt helt tom. Stationshuset är sedan länge avvecklat och på andra sidan ga­ tan slumrar en livsmedelsbutik och ett par asiatiska restauranger.

Trots närheten till den bubblan­ de Öresundsregionen får jag en känsla av att tiden har gått åt ett håll och Åstorp åt ett annat.

Jag tar riktning mot Norra Industriområdet och en stund senare står jag framför en oan­ senlig 70-talsvilla i brunt tegel.

På en skylt bredvid dörren står det PEARL med stora bokstäver.

I övrigt är det inte mycket som avslöjar att huset rymmer en av västvärldens få kvarvarande mik­ rofontillverkare. Pearls säregna mikrofoner med rektangulära kapslar återfinns i inspelnings­ studios och konserthus över hela världen och har mycket högt in­ ternationellt anseende – det me­ nar i alla fall Bernt Malmqvist, som tar emot med utsträckt hand och nystruken skjorta.

Från Stockholm till Skåne Det bruna huset har han ägt i 28 år, men historien om Pearl inleds redan 1939 då Rune Rosander börjar experimentera med kris­ tallmikrofoner i Spånga. Verk­ samheten blomstrar i efterkrigs­ tidens Sverige och Pearl har som mest 19 anställda, men när Di­ rektör Rosander – som han helst vill kallas – flyttar tillverkningen till Skåne 1960 är det bara Bernt som väljer att följa med.

– De som jobbade där uppe erbjöds fortsatt anställning, men det var ingen som var intresserad av att flytta ner. Det var ju inga problem att få jobb på den tiden, säger han.

Tillsammans med hustrun Margita och deras förstfödde son flyttar Bernt in i en trerums­ lägenhet i Åstorp. Lägenheten i Stockholm hyr han ut till sin tvil­ lingbror.

– Grannarna såg ju att det var samma kille, men helt plötsligt en annan kvinna från ena dagen till den andra, haha.

Vi samtalar över ett köksbord i



Med passion för

MIKROFONER

1954 spelar Bill Haley & His Comets in ”Rock around the clock” och inleder en ny musikalisk era. Samma år säger en 18-årig Bernt Malmqvist upp sig från postverket för att börja bygga mikrofoner i en källarlokal i Vällingby.

64 år senare tar jag tåget till skånska Åstorp för att träffa en man vars kärlek till mikrofoner är lika gammal som hela rock’n’roll-historien. ett hörn av den öppna fabrikslo­ kalen. Bernt har hunnit bli 82 år, men bakom de stora glasögonen finns det fortfarande något pojk­ aktigt, nästan busigt, i blicken.

Håret är vitt och ansiktet ramas in av ett tunt skägg. Händerna som har byggt mikrofoner till världs­ stjärnor vilar knäppta på bordet framför honom. Runt oss hänger bilder på Pearlprodukter i olika

sammanhang. På ett fotografi syns Gustav VI Adolf med en av företagets mikrofoner. Bernt pe­ kar på några inramade artiklar och berättar stolt att hans mik­ rofoner har använts på Mount Everest, i Afrikas regnskogar och under de arktiska isarna.

Internationella framgångar Mot slutet av 50-talet börjar

Rune Rosander utveckla mer moderna mikrofonkapslar och efter Skåneflytten inleds en stör­ re satsning på kondensatormi­ krofoner. Pearl, eller PML som man också kallar sig, tar upp kampen med de stora internatio­ nella mikrofontillverkarna.

Det är inte helt klart varför man väljer att dela företaget i två delar i slutet av 70-talet, men ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/18

TEMA: TEST & MÄT

FAKTA:

Pearls rektangulära mikrofonkapslar Att bygga mikrofoner innebär på många sätt att arbeta med kompromisser. När en viss egenskap förbättras, försämras ofta något annat. Ett exempel är skillnaderna mellan stora och små membran. Ett stort membran betyder att mikrofonen kan ta upp mer ljudenergi vilket ger bättre signalbrusförhållande, men den större kapselytan innebär också att membranet blir tyngre och att detaljåtergivningen blir sämre jämfört med mindre membran. Ljudvågor som inte kommer rakt framifrån träffar olika delar av membranet vid olika tillfällen. Därför blir frekvensåtergivningen i sidled mindre likformig ju större membranet är. Följaktligen har mikrofoner med små membran oftast bättre detaljåtergivning och är mer lämpade för inspelningssituationer där jämn återgivning i sidled är viktig, exempelvis stereotekniker som XY och Blumlein.

Oavsett storlek har mikrofonmembran av tradition alltid varit cirkulära, så när Rune Rosander och Pearl lanserade en ­mikrofon med rektangulärt membran i slutet av 50-talet innebar det en mindre revolution i ljudvärlden. Istället för att kompromissa mellan stora och små membran menade Rosander att den nya kapseln tog de bästa egenskaperna från båda. En stor membran­ yta innebar bra signal-brusförhållande, samtidigt som den smala kapselbredden gav mikrofonerna en jämnare frekvensupptagning i sidled än andra stormembransmikrofoner. En konsekvens av formatet blev att återgivningen i det vertikala planet skiljde sig från återgivningen i sidled, men även den egenskapen kunde vara användbar för en kompetent ljudtekniker.

En av de viktigaste fördelarna med den nya kapseln var den kraftiga minskningen av resonansfrekvenser. I cirkulära membran

namnförvirringen med den ja­ panska trumtillverkaren Pearl kan ha spelat en viss roll. Det nya företaget, Milab, ska stå för till­ verkning och marknadsföring av mikrofonerna medan Pearl enbart ska ägna sig åt utveckling.

Bernt blir produktionschef på Milab, som så småningom säljs och därmed tappar alla formella band till Pearl. Milab satsar inter­ nationellt och i mitten av 80-ta­ let vinner man en upphandling i Australien som ger företaget dess största beställning någonsin – närmare 1000 mikrofoner till parlamentet i Canberra. Bernt är dessutom delaktig i utvecklingen av flera nya modeller, bland an­ nat det nya flaggskeppet VIP-50, som blir en stor framgång i USA och används av superstjärnor som Michael Jackson och Ray Charles.

Men trots medgångarna är det något som skaver. Arbetet som produktionsansvarig har inneburit mer administration ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/18

alltför anspråkslös på vissa marknader och att kunderna inte skulle inse att det faktiskt var en stormembransmikrofon. Till USAlanseringen byggde Pearl därför en speciell variant, kallad TC-4 US, som i stort sett var samma mikrofon fast i större kostym.

finns en egenresonans som ofta ligger inom det hörbara området. I Rune Rosanders ­kapsel fanns visserligen också resonanser, men dessa var fördelade över frekvensområdet beroende på membranets dimensioner och därför avsevärt mindre påtagliga.

Slutligen innebar kapselns speciella format att Pearl kunde bygga mycket kompakta stormembransmikrofoner. 1959 kom de första modellerna med rektangulär kapsel, rörmikrofonerna C-2 och 8-CK. Kort därefter kom kapseln även i två modeller med transistor, TC-4 och TC-4V. TC-4 var så liten att man var orolig för att den skulle upplevas som

och mindre kontakt med själva mikrofonerna. Samtidigt har en åldrande Rune Rosander drivit Pearl på egen hand i blygsam skala. Personal, maskiner och rättigheterna till produkterna har tillfallit Milab i uppdelning­ en av företagen och Rune har i princip tvingats börja om från början. Det dröjer till 1984 innan han lanserar sin första produkt sedan delningen av företagen – Pearl TL-4. När Bernt får frågan om han vill ta över Pearl behöver han inte fundera länge. 1987 blir Bernt och Margita Malmqvist ägare till Pearl Mikrofonlabora­ torium AB och fram till Margitas bortgång 2013 driver de verk­ samheten tillsammans.

En sann idealist Vårt samtal blir stundtals väl­ digt tekniskt och Bernt lägger gärna fram långa förklaringar om hur han har gått till väga för att förbättra och vidareutveckla Rune Rosanders idéer. Det är

ELM – den förlängda kapseln Efter diskussioner med Grammy-belönade inspelningsteknikern Kavi Alexander börjar Bernt Malmqvist experimentera med en mer extrem form av den rektangulära kapseln.

Istället för ett höjd-bredd-förhållande på 1,4:1 som tidigare, bygger han en förlängd kapsel med proportionerna 7:1. Den lanseras i början på 2000-talet med namnet ELM (Extended Length Membrane). Tanken är att det nya formatet ska förstärka kapselns unika egenskaper ytterligare. Större membranyta innebär ännu bättre signal-brusförhållande än tidigare, men det kanske mest intressanta är att det förlängda membranet gör att mikrofonen närmast släcker ut ljud som kommer uppifrån och nerifrån. Det är just den egenskapen Kavi Alexander har efterfrågat och den visar sig vara mycket användbar för fler användare. Idag återfinns ELM-mikrofonerna i flera framstående konserthus – exempelvis Kungliga Operan i Stockholm, Kungliga Operan i Köpenhamn och San Francisco Symphony. De unika egenskaperna gör att mikrofonerna kan ge en jämn och fin stereobild av symfoniorkestern samtidigt som oönskade reflexer från golv och tak minimeras.

Trots fördelarna har svenska Pearl och Milab tills nyligen varit ensamma om att använda den här tekniken, men sedan några år tillbaka har även japanska Audio-Technica börjat tillverka mikrofoner med rektangulära kapslar.

membrantjocklek, mätteknik, kapseldimensioner. Stereoteknik, transistorer, impedanser. Efter 64 år i branschen är hans passion oförminskad.

Trots att många av konkurren­ terna har flyttat sin tillverkning till låglöneländer i Asien har Bernt envisats med att fortsätta bygga sina mikrofoner för hand i Sverige, även om det knappast är ekonomiskt försvarbart. Hant­ verket är helt enkelt för viktigt.

Han erkänner dock utan om­ svep att det inte är en affärsmo­ dell som man blir rik på. Inget av hans fyra barn har heller visat intresse för att överta verksam­ heten.

Ett avslut och en återförening Med en välförtjänt pensionering i tankarna väljer Bernt till sist att sälja sitt företag hösten 2017.

Köparen blir det gamla systerbo­ laget Milab, där han alltså själv var produktionschef på 80-talet.

Men trots att hans livsverk har

övertagits av en konkurrent ver­ kar Bernt ganska nöjd. Milabs personal har flyttat in i det bruna tegelhuset i Åstorp. Där Bernt ofta satt och arbetade ensam förs nu livliga mikrofondiskussioner över rykande kaffekoppar och lödpennor.

Milabs produktionschef, Hans Svensson, har övertagit huvud­ ansvaret för tillverkningen, men med sina blott 33 år i branschen får han finna sig i att vara yng­ lingen i rummet. Bernt har näm­ ligen inte klarat av att dra sig till­ baka utan har stannat kvar som timanställd konsult. Kärleken till mikrofonerna är för stark.

Han reser sig och går bort till en lyssningsanordning. En Pearl TC-4 från tidigt 60-tal ska felsö­ kas. Bernt tar på sig hörlurarna och pratar in i mikrofonen.

– Ett, två tre, fyra.

Trots 58 år i Skåne är Stock­ holmsdialekten intakt.

– Två, tre, fyra, fem.

MATTIAS STRÖMBERG



PE R

R TA T

EX

TEMA: TEST & MÄT

Med 5G måste testerna

IKEL

Finns inte plats för kontakter

5G

kommer att innebära en signifikant ökning av antalet användare i mobilnäten samtidigt som de ställer krav på högre kvalitet och tillgänglighet. Det i sin tur innebär att det måste bli förbättrad tillförlitlighet både i näten och hos de olika mobila enheterna.

Att test via luftgränssnittet – Over the Air (OTA) – blir den normala metoden när det gäller att utvärdera och certifiera tillförlitlighet och prestanda hos mobila enheter som mobiltelefoner och surfplattor men också för basstationer.

Det finns två huvudskäl till att använda OTA testning. Testobjektet – Device Under Test (DUT) – kommer att bli allt mer integrerat och det kommer att bli fysiskt omöjligt att ansluta till testutrustningen med hjälp av kablar. Dessutom, när det gäller frekvenser för millimetervågor, är dämpningen av signalen mycket högre och då krävs att man formar och fokuserar loberna för att öka förstärkningen. Testuppkopplingar behövs för att karaktärisera loberna och kontrollera prestanda för hur loben skapas och styrs.

Bara luftgränssnitt ger den möjligheten. via luftgränssnittet av trådlös utrustning kommer nu från otaliga regulatoriska instanser, standardiseringsorganisationer, branschorgan och operatörer. För att säkerställa att man har access till nätet över hela världen och interoperabilitet mellan mobilsystemen, har certifieringstester utvecklats för att alla tillverkare ska uppfylla samma kvalitetskrav för alla nya mobila enheter. CTIA (Cellular Tele­ phone Industries Association) har fastställt standard för OTA-tester för 3G- och 4G/LTEutrustningar och har certifieringslab över hela världen. Minimikrav för prestanda vid OTA-mätningar har fastställts i form av utstrålad uteffekt vid sändning och mottagarkänslighet så att alla samtal tas emot under förutbestämda förhållanden. Speciellt i USA har även nätoperatörer etablerat industristandard som måste uppfyllas innan en ny modell blir tillåten att användas i nätet.

I regel används OTA-testning under forsknings- och utvecklingsfasen för all utrustning som avger elektromagnetisk strålning.

När det gäller till exempel dagens mobiltelefoner, testas dessa bland annat för att säkerställa att samma signal skickas ut i alla riktningar eller tas emot från alla riktningar. Det

Av Christoph Pointner, Rohde & Schwarz Christoph Pointner började på Rohde & Schwarz 2005. Sedan dess har han haft flera ledande befattningar inom divisionen Secure Communi­ cations innan han började i systemgruppen för Test & Mät-divisionen 2014. Fram till 2017 fungerade han som Senior Director of EMC, ­Antenna och A&D testsystem och, tillsammans med denna uppgift, från januari till juni 2017 som generaldirektör för System Support ­Center på Rohde & Schwarz USA, Inc. I juli 2017 tog han över ansvaret som vice VD för signalgeneratorer, ljudanalysatorer och effektmätare.

är viktigt att antennen strålar i alla riktningar så att den som använder den mobila utrustningen inte behöver vända sig i en speciell riktning för att få en bra signal. Inte heller skall förbindelsen tappas om användaren passerar en hög byggnad. Den testutrustning för användning under forsknings- och utvecklingsfasen är speciellt användbar för att tidigt fånga upp potentiella problem.

För att få tillräckligt utrymme för fler användare som kräver större bandbredd och högre datatakt måste mobiloperatörerna använda högre frekvensband i centimeteroch millimetervågsbanden. Det handlar då om 30, 40, 50, 60 och till och med 90 GHz. Då våglängden minskar med ökande frekvens blir också det avstånd en sändare når vid en given effekt kortare för högre frekvenser. För att kompensera för den dämpning som sker

på grund av dämpning i fria rymden, atmo­ sfärisk dämpning, spridning på grund av regn och gaser samt skuggande objekt behöver man ta till nya lösningar. De nya utrustningar som krävs kommer att vara så kraftigt integrerade att användning av kablar för testning kommer att bli svårt och ofta till och med fysiskt omöjligt. Därför kommer OTA-tester att vara avgörande för 5G. D E F Ö R L U S T FA K T O R E R som nämns ovan medför att signalabsorptionen ökar kraftigt vid högre frekvenser. För att täcka tillräckligt stora avstånd för förbindelsen måste man antingen höja uteffekten från den mobila enheten eller koncentrera den utstrålade effekten i en smal lob. För att klara detta krävs nya antennstrukturer och arrayantenner (gruppantenner) som kan ge korrekt foku-

K R AV PÅ T E S T N I N G



Användningen av kontakter vid testningen kom­ mer inte längre att vara möjlig på grund av höga kostnader, höga förluster och kopplingsgrad.

I 5G-system kommer med Massiv MIMO med 64 till 128 polariserade antenner att användas, där tranceivern är integrerad i antennen.

Detta betyder att det inte längre kommer att ­finnas några testkontakter för radiosignalen.

TS8991 OTA Performance Test System från R ­ ohde & Schwarz innehåller en mätkammare med positioneringsutrustning, testinstrument och mjukvara för automatiska mätningar. Med den går det att testa enligt CTIA, CTIA & WiFI Alliance och 3GPP. Tester för 5G är under utveckling.

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/18

TEMA: TEST & MÄT

göras via luftgränssnittet Till de viktigaste OTA mätningarna hör total utstrålad effekt (Total Radiated Power, TRP), total isotrop känslighet (Total Isotropic Sensitivity, TIS, enligt CTIA:s specifikation), total strålad känslighet (Total Radiated Sensitivity, TRS, enligt 3GPP specifikation), ekvivalent isotrop utstrålad effekt (Equivalent Isotropically Radiated Power, EIRP) och strålad känslighet på grannkanaler (Radiated Sensitivity on Intermediate Channels, RSIC). TRP är en indikator när det gäller sändarprestanda, medan TIS/TRS är indikatorer för mottagarprestanda. Ytterligare mätningar görs för att karaktärisera strålningskaraktäristik och hur effektiv antennen är. Med hjälp av samexistensmätningar undersöker man känslighetsförsämringar då flera trådlösa tekniker samtidigt är i funktion. Om man använder sig av OTA-mätningar kan man tidigt i utvecklingsprocessen identifiera problemområden och tidigt optimera produktens prestanda.

När man använder lob­formning riktas huvudloben direkt mot den mobilenhet som är målet, medan andra mobilenheter hålls utanför loberna.

när det gäller att bygga upp OTA-system och genomföra mätningarna. En del av dessa hänger ihop med antennsystemet. Efter hand som tekniken går över till 5G så blir det viktigt att få rätt mätuppsättning och positionering för antennerna för att kunna testa de styrbara loberna samtidigt som man tar hänsyn till interferens och spridning – vilket inte är lätt. En ny mätdimension – rymd, eller effekt i förhållande till utstrålningsriktning – måste tas med. En faktor som utrustningen måste hantera är den blockerande effekten som den mänskliga kroppen har på strålningsdiagrammet. För att hantera detta ­under OTA-tester använder man sig av ett så kallat fantomhuvud.

OTA-mätningar som skall bestämma det tredimensionella antenndiagrammet kan antingen göras i närfält eller fjärrfält.

Mätningar i närfält har fördelen att de kan göras i ekofria mätkammare som är mindre i storlek, men kräver att man mäter både fas och amplitud samtidigt med noggrann bestämning av den rumsliga dimensionen.

Dessutom krävs efterbearbetning av data för att göra den nödvändiga transformationen från närfält till fjärrfält.

En annan utmaning är att varje individuell tranceiver i det aktiva antennsystemet måste karaktäriseras via OTA-gränssnittet med mätningar både för sändaren och mottagaren. Det är nödvändigt att varje tranceiver kan sättas på för individuell verifiering eller aktiveras som del i en grupp för en gemensam utvärdering.

En tredje utmaning gäller lobformningen

D E T F I N N S M Å N G A U TM A N I N G A R

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/18

kammare som är konstruerad för att vara fri från ekon och reflektioner. Storleken på kammaren beror på det testobjekt och frekvensområde som skall testas. Den är klädd med pyramider av skummaterial som absorberar reflekterade signaler. Testerna tar hänsyn till de utstrålade signaler som kommer från testobjektet men eliminerar det som strålar från andra källor. som att använda den mobila enheten inomhus eller utomhus, i stadsmiljö eller i lantlig miljö, i öppet landskap eller i skog, stillastående eller i rörelse eller i närheten av andra mobila enheter är alla relevanta för verkliga användarfall, men låter sig inte kvantifieras för teständamål.

Dessa typer av scenarion kan hanteras med testfall i mobilnäten som nu också omarbetas för 5G. Däremot när det gäller certifieringstester så används väl specificerade testkammare där man kan göra noggranna, repeterbara och reproducerbara mätningar.

OTA-tester används för att mäta prestanda som signalriktning, antennförstärkning och strålningslob liksom utstrålad effekt och mottagarkänslighet hos testobjektet både baserat på dess interna komponenter och med avseende på andra utrustningar.

Dessutom finns det tester för tillförlitlighet och säkerhetsaspekter. I maj 2015 fastställde CTIA sin ” Test Plan for Wireless Device Over-the-Air Performance” som specificerar tester, konfigurationer och mätmetoder för OTA-mätningar. Detta omfattar enbart effekt och prestanda.

VISSA SCENARION,



▲

serade lober. Detta är en vidareutveckling av det multiantennkoncept som är känt som MIMO (Multiple Input Multiple Output), då en basstation nu kan sända data till flera mobilenheter med av varandra oberoende positioner. Lobformningstekniken innebär också att man reducerar energiförbrukningen då loben riktas direkt mot den önskade mobilenheten medan den reducerar signalen mot andra mobilenheter. Detta minskar också störnivån för de andra enheterna.

Det kommer inte att vara möjligt att använda kontakter för testning på grund av de höga kostnaderna, de höga förlusterna och kopplingsgraden. Dessutom, när det gäller system med massiv MIMO, är radiotranceivrarna direkt integrerade med antennerna, vilket innebär att det inte finns några testportar för radiosignalerna. Testobjektets rf- och antennprestanda kan bara kan mätas i luftgränssnittet.

Detta innebär att OTA-tester är en förutsättning för utvecklingen av nya produkter och för certifieringen av dem. När det gäller testsystem för 5G så är det i allt väsentligt samma grundkomponenter som tidigare, men anpassade för högre frekvenser.

Nyckelkomponenterna är mätkammaren, positioneringssystemet, testinstrument för att generera och analysera signaler, mätantenner samt mjukvara för att styra testerna och generera rapporterna. Kommunikation sätts upp mellan testobjektet och mätantennerna så att testobjektet korrekt sänder och tar emot signaler. OTA-tester görs nu i en ideal miljö, det vill säga en avskärmad

PE R

R TA T

EX

TEMA: TEST & MÄT

IKEL

När man gör rena närfältsmätningar i en kompakt absorberande mätkammare måste fas- och amplitud­ mätningarna göras samtidigt med noggrann positionering i rummet, så att man sedan kan göra närfälts till fjärfälts transformation med till­ räcklig noggrannhet.

som kommer att vara väldigt viktig i 5G. På grund av den kraftiga dämpningen och begränsade räckvidden på millimetervågsområdet är det viktigt att sändarloben formas korrekt, snabbt finner den aktuella mobila enheten och följer denna. Hittills har det varit tillräckligt att skapa ett statiskt antenndiagram, för millimetervågssystem måste dynamiska mätningar göras på loberna för att noggrant karaktärisera lobföljning och algoritmer för lobstyrning.

När man väljer ett OTA-system för prestandatester är de viktigaste faktorerna flexibilitet och skalbarhet. Detta är nödvän-

digt för att testa inom olika frekvensområden, testa produkter av olika storlek och baserat på olika användarmönster.

E T T T E S T S YS T E M K A N KÖ PA S I N på två olika sätt: som separata komponenter som behöver sättas ihop och integreras av användaren eller som ett komplett, nyckelfärdigt system. Med tanke på systemets komplexitet och behovet av att integrera många olika komponenter är inköp av ett komplett nyckel­färdigt system den snabbaste vägen.

Den som säljer OTA-system kan vara en värdefull resurs och partner när det gäller att

ODU CIRKULÄRA KONTAKTDON

utbilda kunderna om vilka funktioner som behövs, föreslå kundspecifika funktioner för speciella krav och samtidigt hjälpa till under installation och användning av systemet.

Med 5G kommer också nya utmaningar för OTA-testning, genom att nya testmetoder och testutrustning kommer att krävas för mobila enheter som ännu inte sett dagens ljus. Det innebär ett rörligt mål för leverantörerna av testsystem som måste de ha nära kontakt med sina teknikledande kunder och ha en aktiv närvaro inom standardiseringskommittéer och workshops för att hålla sig uppdaterade om de senaste trenderna och de behov som finns på marknaden.

Idag kan Rohde & Schwarz erbjuda TS8991 OTA Performance Test System, ett komplett nyckelfärdigt system för trådlös testning som möter behoven för certifieringstester från industri och certifieringsorgan. R&S TS8991 omfattar en ekofri mätkammare, positioneringssystem, testinstrument och mjukvara för automatiska tester. Den följer testplanerna för CTIA, CTIA & WiFI Alliance och 3GPP. Testsystemet finns i olika storlekar och dess modulära uppbyggnad gör det möjligt med kundspecifika konfigurationer. Systemet kan kund­ anpassas när det gäller storlek, funktionalitet, frekvensområde och applikationer. n

SÄKER ANSLUTNING FÖR EN MÄNGD APPLIKATIONER ODU cirkulära kontaktdon erbjuder fördelen med Push-Pull låsning, som förhindrar ofrivillig urkoppling. Tack vare den robusta designen och tillförlitligheten i ODU kontaktteknologi så presterar de med bibehållen prestanda i tusentals matnings cykler. Vi har fyra olika produkter med Push-Pull låsning som kan användas i en mängd olika applikationer.

Push-Pull låsning för självlåsande anslutning

Från 2 till 55 poler IP 50 till IP 69 Metall- och plasthus Kontakter för lödning, krimp och kretskortmontering

Hållbara, med upp till 5.000 matningar Autoklaverbara för medicinska applikationer

För mer information: www.odu.se



ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/18

TEMA: TEST & MÄT

PE R

HUR ÖVERFÖRINGEN går till vid dessa frekvenser kommer lämpliga mätinstrument att behövas för både utveckling och tillverkning. Instrumenten karakteriseras framförallt av ett mycket stort dynamiskt område för att kunna hantera kraftigt dämpade signaler och för att mäta ultrabredbandiga signaler. Övertonsblandare är kretsar som utnyttjar övertonskomponenter för att förenkla implementeringen av lokaloscillatorn (LO) som ingår i blandningsprocessen. Den främsta fördelen med att använda den sortens blandare är att de ger en enkel och kostnadseffektiv lösning.

Den är dock förknippad med två huvudproblem. För det första kommer de många övertonerna från den mer lågfrekventa LO-signalen att ge gradvis större förluster vid ökande frekvens (på den inkommande signalen). Därmed får lösningen ett mycket dåligt dynamiskt område.

För det andra är spegeleffekten mycket viktig här på grund av att processen resulterar i oönskad blandning av en mängd frekvenskomponenter. Den spegelfrekvens som påverkar mätresultaten mest visas med en offset på dubbla mellanfrekvensen (MF). Om en signal från en FMCW-radar med bandbredden 4 GHz mäts av en spektrumanalysator plus en övertonsblandare för en mellanfrekvens på 1,58 GHz kan viktiga test, som exempelvis frekvensfel, upptagen bandbredd eller överföringskraft, inte mätas eftersom den faktiska radarsignalen kommer att skymmas av en spegelfrekvens. I vissa fall kan problemet

GIVET

lösas med hjälp av metoder för spegelfrekvens-undertryckning.

Det fungerar dock inte för FMCWmodulation eftersom sändningsfrekvensen ändras kontinuerligt.

Det normala sättet att få bukt med spegelfrekvenser i lösningar baserade på övertonsblandare är att använda en klassisk nedblandade uppställning kopplad till spektrumanalysatorn. På grund av de konfigurationer som används för grundtonsblandare, som inte utnyttjar övertoner av LO-signalen, kan en ideal mellanfrekvens utformas utifrån frekvensen och bandbredden hos den signal som ska testas. Det innebär alltså att en signalgenerator med en CV-signal tillsammans med en multiplikator ger den LO som behövs för att blanda ned önskad signal.

IKEL

D

e mest intressanta millimetervågstillämpningar ligger på Eoch V-banden. E-bandet är frekvensområdet från 60 GHz till 90 GHz vilket kräver fri sikt mellan sändare och mottagare, så kallad Line Of Sight. Molekyler från gaser som syre, vattenånga eller kväve kan absorbera energi vid specifika våglängder inom detta band och dämpar signalerna. Industrin har dock valt bandet på grund av det enorma spektrum som är tillgängligt. Motsvarande område för Vbandet sträcker sig från 40 GHz till 75 GHz och har bred användning inom säker satellitkommunikation.

Utveckling sker inom tre viktiga tillämpningsområden – returtrafik för mobiltelefoni (mobile backhaul), fordonsradar och Wi-Gig, även kallat 802.11ad. Mobilnätet förtätas med allt fler små celler vilket drastiskt ökar behovet av överföringskapacitet för returtrafiken. Genom att använda milli­ metervågor med bandbredder på mer än 1 GHz för dessa länkar kan vi tillgodose returtrafikbehovet och fortfarande erbjuda en lösning som är billigare än fiberoptik.

Returtrafik för mobiltelefoni är den viktigaste tillämpningen tillsammans med fordonsradar.

Bandet runt 79 GHz kommer förmodligen att bli en standardfrekvens för radarteknik baserad på FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave). Systemen använder signaler med en bandbredd upp till 4 GHz vilket ger önskad noggrannhet för detektering av mål i fordonsmiljöer. Så kallad Wi-Gig är en ny typ av wlan som utvecklats för mycket snabba tjänster, som exempelvis okom-

primerad HDTV liksom musik- och bildöverföring. Det sker med hjälp av 2 GHz bandbredd vid 60 GHz.

R TA T

Av Anritsu Corporation

EX

Bra blandare underlättar

S YS T E ME T B E S TÅ R D O C K av blandare, lokal­ oscillatorer, multiplikatorer, filter och förstärkare. Eftersom all utrustning måste konfigureras, kalibreras och underhållas samtidigt som den används är det lätt att inse att detta tar tid.

Grundtonsblandarna MA2808A och MA2806A från Anritsu är avsedda för Erespektive V-bandet. De kan beskrivas som integrerade blandare med inbyggda skräddarsydda multiplikatorer, lågbrusiga förstärkare, filter och högpresterande grundtonsblandare baserade på vågledarteknik. Blandarna erbjuder en lösning på tidigare beskrivna problem: de har ett enastående dynamiskt område, spegling sker mycket långt ifrån den önskade signalen och det räcker med en enda anslutning till spektrum­analysatorn.

Högpresterande grundtonsblandare har två huvudsakliga fördelar jämfört med

När tids- och frekvensskillnaden mellan en utsänd och mottagen signal är liten och spektrum­ analysatorns fasbrusprestanda är dålig kan signalerna inte separeras eftersom den mottagna signalen kan skymmas av fas­bruset hos den utsända signalen.



ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/18

TEMA: TEST & MÄT

millimetervågsmätningar Högpresterande grundtonsblandare har två fördelar jämfört med övertonsblandare: bättre känslighet tack vare lägre omvandlingsförluster och bättre undertryckning av spegelfrekvens tack vare hög mellanfrekvens. Dessutom slipper man en massa kalibreringsarbete.

övertonsblandare: bättre känslighet eller DANL, tack vare lägre omvandlingsförluster, och bättre undertryckning av spegelfrekvens tack vare hög mellanfrekvens på 1,875 GHz. Därutöver gör den interna blandar-/filtreringstekniken och den unika funktionen för polariseringsskifte att det är möjligt att mäta millimetervågssignaler med 4 GHz bandbredd.

Högpresterande grundtonsblandare har följande fördelar jämfört med klassiska blander för nedkonvertering: de ger en enklare konfiguration eller koppling till spektrumanalysatorn, omvandlingsförluster kan lätt inkluderas från ett USB-minne med en enkel knappfunktion, och de erbjuder mycket bättre kompressionspunkt (1 dB) än flertalet vanligt förekommande lösningar vilket ger en förbättring i storleksordningen 10 dB. Detta kompakta testsystem förenklar layouten för vid både konstruktions och tillverkning, och kan även minska underhålls- och kalibreringskostnaderna för mätinstrument.

Mätning av millimetervågsutrustning kan delas in i två olika delar: RF-utgångens egenskaper (följer ETSI EN 302 264-1 i Euro-

pa) och modulations- eller signalegenskaper, som beror på vilken teknik som synas. I följande avsnitt behandlas de fördelar som Anritsus millimetervågslösning ger.

I många fall är det nödvändigt att testa millimetervågsutrustningens utsända effekt och spektrums via luftgränssnittet, ”Over The Air” (OTA), eftersom signaler vid dessa frekvenser påverkas kraftigt av reflektioner, dämpning samt absorbering i material. Därmed krävs att testutrustningen har god känslighet. Om avståndet mellan testantenn och den utrustning som testas (DUT) är 50 cm kommer förlusten för en 79 GHz signal att hamna runt 65 dB. Eftersom EIRP (Maximum Radiated Average Power Spectral Density) såsom definierat i ETSI EN 302 264-1 kräver mätning av < –40 dBm/MHz måste testutrustningen klara ungefär –142 dBm/Hz vid 79 GHz med en testantenn som har en förstärkning på 23 dBi. E N N O R M A L Ö V E R T O N S B L A N D A R E har i allmänhet en omvandlingsförlust på 15 till 20 dB. I kombination med en spektrumanalysator får man ett förväntat DANL (Display Average Noise Level) på mellan –135 dBm/

Hz och –140 dBm/Hz, vilket gör det svårt att nå krav oven. Men, om den nya spektrumanalysatorn MS2840A, med sitt låga brusgolv kombineras med den högpresterande blandaren MA2808A kan den känslighet som behövs för utsänd effekt och spurioser klaras med minst 8 dB. För att testa modulationskvaliteten hos millimetervågsignaler är spektrumanalysatorns fasbrusprestanda av stor vikt. Exempelvis, vid test av FMCW-radar till fordon krävs verifiering av den testade utrustningens fasbrus och frekvenslinjäritet. När tidsoch frekvensskillnaden mellan en utsänd och mottagen signal är liten och spektrum­ analysatorns fasbrusprestanda är dålig kan signalerna inte separeras eftersom den mottagna signalen kan skymmas av fas­ bruset hos den utsända signalen.

En kombination av MS2840A och MA2808A ger en fasbrusprestanda på < –100 dBc/Hz (100 kHz offset) och < –110 dBc/Hz (1 MHz offset) vid 79 GHz, vilket tillgodoser kraven för fordonsradarteknik, som efterfrågar en fasbrusprestanda på ­åtminstone –90 dBc/Hz (100 kHz offset) och –100 dBc/Hz (1 MHz offset). n

Laboratoriekontakter, mätsladdar och tillbehör.

Testkategori CAT I – IV. Vare sig det gäller provning, mätning eller diagnos av komponenter och system, erbjuder vi den prestanda, pålitlighet och livslängd du behöver.

Vi marknadsför ett komplett sortiment av isolerade provtillbehör som uppfyller och överträffar dagens stränga säkerhetskrav, samt ett stort utbud av extra flexibel kopplingsledning.

Kontakta oss gärna för mer info.

08-97 00 70 info@elproman.se www.elproman.se

182x66_lab_2018.indd 1 ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/18

2018-07-04 14:32:29



PE R

R TA T

EX

TEMA: TEST & MÄT

Smidig 5G-utveckling

IKEL

Går att bygga labb som återskapar verkligheten

D

en senaste tiden har 5G exploderat och vecka presenteras nya spektakulära demonstrationer. Som en konsekvens av detta har prognosen för när kommersiella 5G-produkter kommer att lanseras kortats dramatiskt. För bara ett år sedan var antagandet att 5G skulle bli verklighet tidigast år 2020. Nu siktar experterna in sig på 2019 även om de första kommersiella näten tas i drift redan i år.

Och varför inte? Branschorganisationen 3GPP publicerade de första 5G-specifikationerna i december 2017 och på CES i januari visades en rad 5G- produktnyheter.

Påtagligt uppmärksammade demonstrationer av 5G ägde rum den senaste månaden vid Super Bowl LII och tidigare i år vid vinterolympiaden i Pyeongchang med blixtsnabba förbindelsen mellan terminaler och mobilmaster. att den fristående specifikation för 5G var klar. Den baseras på de ”icke-fristående” specifikationer som publicerades i december 2017. Det

I J U N I ME D D E L A D E 3 G P P



Av Kalyan Sundhar, Keysight Technologies Kalyan Sundhar är vice vd för mobilitet, virtualisering och ­applikationer

hos Ixia Solutions Group, som ingår i Keysight. Han har över 25 års ­erfarenhet inom branschen och leder multinationella team som bland annat utvecklar 5G-produkter för operatörer, tillverkare av nätverks­ utrustning samt test- och mätleverantörer. Han har flera patent och är medförfattare till boken ”5G for Dummies”.

innebär att tillämpningar som IoT, automatiserad körning, utökad verklighet och vilken fantastisk applikation som helst som vi ännu inte har tänkt ut, närmar sig kommersialisering.

Allt detta momentum leder till att leverantörer av terminaler och annan utrustning snabbt försöker få fram produkter utan att de haft tillräckligt med tid att förbereda sig. Detta riskerar att bli en upprepning av samma stora misstag som vi såg med 3G och 4G. Det behövs en realistisk testmiljö som kan hjälpa alla parter att förstå vilka krav 5G-miljön ställer. Detta skulle kunna ge tillverkare och operatörer ett sätt att gå vidare med kommersialiseringen.

En förhastad standardprocess för 3G och 4G skapade en kaskad av komplexitet och ineffektivitet under kommersialiseringsfasen och det finns viktiga lärdomar

att dra av detta. 3G fokuserade på att vara tillgängligt utan att överväga den oundvikliga explosionen i mobildata. De ursprungliga 3G-standarderna, R99 och R4 var baserade på ATM-transport i nätet. Det var först med R5 som detta gjordes om till IP. Denna övergång krävde närmare interaktion med högre lager i protokollet vilket skapade problem med timingen. Samtidigt medförde proprietära protokoll – som NBAP och RRC som finns mellan terminalen och basstationen – olika slags driftskompatibilitetsproblem mellan olika nätverkselement. Detta skapade i sin tur komplicerand routing och enorm ineffektivitet. Att ha för bråttom med kommersialiseringen av 5G skulle skapa en liknande nivå av komplexitet – bara manifesterad på andra sätt. i december tillät lyckligtvis återanvändning av befintlig

D E S TA N D A R D E R S O M G O D K Ä N D E S

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/18

TEMA: TEST & MÄT

kräver verkliga testmiljöer 4G-infrastruktur och fokuserar på områden där förändringar krävs för att hantera större bandbredd och applikationer med korta fördröjningar, nedåt en millisekund. Detta gör det möjlig med en stegvis utbyggnad av 5G.

inklusive antenner som har smala lober.

Verkliga förhållanden kan återskapas genom att förvränga signaler och introducera kanalmodelleffekter. Det kräver självklart en avancerad testkompetens. kan utvecklare utnyttja befintlig infrastruktur för att genomföra tester i realtid. En av myterna gällande 5G är att den kräver milli­ meterband men de flesta tidiga lanseringarna i Asien kommer emellertid att använda frekvensband under 6 GHz. Även på andra marknader kommer man att använda band på 3,5, 4,5 och 4,8–5,0 GHz. Som vi såg med 3G och 4G måste kommersialiseringsprocessen få äga rum på ett försiktigt och medvetet sätt men detta borde inte stoppa utrullningen av 5G. Utvecklarna kan skapa verkliga testmiljöer både i labbet och på fältet för att testa nya produkter. Detta gör att det momentum som byggts upp kring 5G under de senaste månaderna kommer att fortsätta smidigt. n

U T Ö V E R L A B O R AT O R I E F Ö R H Å L L A N D E N A

är färdiga är operatörerna och leverantörerna angelägna om att fortsätta utvecklingsprocessen. Medan de börjar att kommersialisera kan utvecklare använda tester för att uppfylla de krav som den verkliga världen kräver. Genom tester så kan man komma långt genom att stimulera förhållanden som inte är möjliga idag med tanke på befintlig nätverksinfrastruktur, men en exakt och tillförlitlig testning kräver en realistisk testmiljö som är svår att skapa i detta tidiga skede.

Kommunikationen genom luften utgör ett stort problem. De mycket höga frekvenser som kommer att användas för 5G har en räckvidd på bara några få meter, vilket gör det svårt att testa i verkliga förhållanden.

N U N Ä R 5 G - S TA N D A R D E R N A

Redan i slutet av året kommer de första ­kommersiella 5G-näten att tas i drift.

De är också extremt känsliga eftersom objekt på nära håll kan orsaka störningar trots fri sikt mellan sändare och mottagare.

5G-utvecklare kommer att behöva skapa en testkammare med en laboratoriemiljö,

DELTA – Sveriges närmaste EMC och Miljötålighetslab!

Erbjuder tester, konsultation och utbildning inom: EMC LVD Klimat Vibration (September 2018) IP-tester (September 2018) Läs mer om oss på www.madebydelta.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/18



NYA PRODUKTER

Cadence lägger verktygen i molnet n KONSTRUKTION Efter att länge ha betraktats med misstro av EDA-branschen är molnet idag en säker plats med skalbar beräkningskraft till ett överkomligt pris.

EDA-jätten Cadence har under ett antal år haft sin utvecklingsverksamhet där och erbjuder nu kunderna att flytta till molnet.

– Det är första gången någon i EDA-industrin tar ett så brett grepp. Det kommer att ge kun­ derna stora fördelar. Under de kommande åren kommer man att märka skillnad i industrin, säger Craig Johnson som är an­ svarig för affärsutveckling på Ca­ dence.

Hittills har det bara varit mind­ re aktörer som placerat sina utvecklingsverktyg i mol­ net. Varje försök har mötts med misstro och ett ifrågasättande av säkerheten.

– 2012 började vi funderade på vad som är möjligt. Vi började med att flyttade vår egen utveck­ ling till molnet. 2017 tog vi in de första kunderna och idag kan vi erbjuda tjänsten till alla, säger Carl Siva som är ansvarig för ITinfrastruktur på Cadence och fortsätter:

– Molnet har mognat och sä­ kerheten är hög. Dessutom har vi adderat extra säkerhet ovanpå vilket gör att molnet kan vara säkrare än de egna systemen.

Man behöver inte heller priori­ tera servertillgång mellan olika utvecklingsgrupper eftersom molnet ger tillgång till enorma resurser som hela tiden byggs ut. inne­ bär flytten också att kostnaderna för EDA-verktyg och servrar går från att vara en investering till att bli en driftskostnad som går att justera upp och ned efter behov.

– Andra industrier har banat vägen. Sen är det viktigt att inse att det finns olika typer av kun­ der. Det finns kunder som vill ha ett eget moln medan andra vill ha RENT BOKFÖRINGSMÄ SSIGT

hjälp av oss, säger Craig Johnson.

De första kunderna kommer framförallt att vara mindre och medelstora företag som har liten egen kunskap om EDA-verktyg och inte heller har investerat i egna serverhallar. För dem skö­ ter Cadence driften i Microsofts moln, det vill säga Azure. För större företag kan molnet er­ bjuda en väg att kapa toppar i EDA-arbetet vare sig det gäller antalet licenser eller beräknings­ kapacitet. Dessa kan ta hand om allt själva så länge molnet kom­ mer från Microsoft, Google eller Amazon.

Cadence har skickat upp alla verktyg i molnet. Det går att hitta allt från kretssimulering, effekt- och EMC-analys, logik­ simulering, fomell verifiering,

fysisk verfiering, timingverktyg, parameterextraktion och effekt­ integritet till att skapa bibliotek.

Det handlar om simulatorer som Incisive, Xcelium, Spectre men ockå Genus RTL, Innovus, Tem­ pus, Voltus, Virtuoso, ADE, Li­ berate, Quantus QRC och Stratus HLS för att nämna några.

F Ö R U T O M M J U K VA R A har Cadence också placerar sin kraftfulla emulator Palladium Z1 i Micro­ softs moln. Z1 är utvecklad för molnet och lanserades 2015. Den kan klara upp till 2 304 samtidiga användare med block på 4 mil­ joner grindar vardera. Taket är 9,2 miljoner grindar, men då går antalet samtidiga användare ner.

PER HENRICSSON per@etn.se

Kyler med spolar på locket n STRÖMFÖRSÖRJNING En liten kraftmodul som kan leverera 50 A till ström­ slukande kretsar som asicar, processorer och FPGA:er är vad Analog Devices just ­lanserat. Modulen håller koll på innertemperaturen genom ett smart knep: de två induktorerna har placerats på kapselns ovansida, där de fungerar som kylflänsar.

Nykomlingen är en step-downomvandlare i det välkända µModule-koncept, med ur­ sprung i Linear Technology. Den har ett brett inspänningsområde – från 4,5 till 16 V – och kan reg­ lera två digitalt styrda utgångar till mellan 0,5 och 3,3 V. Vardera utgång kan leverera 25 A. Om en­



bart en utgång används kan den ge upp till 50 A. Modulen, kallad LTM4678, inkluderar en DC/DC-styrenhet, ett EEPROM, effekttransisto­ rer, induktorer och gränssnitts­ komponenter. Allt ryms i en BGA-kapsel med två induktorer på toppen, där helheten mäter 16 × 16 × 5,86 mm.

V I A E T T PM B U S - G R Ä N S S N I T T kan användaren mäta, ändra och dokumentera parametrar som exempelvis spänning, lastström, temperatur och sekvensering.

Som mest kan fem moduler strömdela för att leverera upp till 250 A till mycket strömskrävande digitala kretsar.

Typiska tillämpningar som ADI räknar upp omfattar PCIe-

kort, molntjänster, opto, medtek, test- och mätprodukter liksom kommunikationsinfrastruktur.

Switchfrekvensen är 350 kHz till 1 MHz. I bruskänsliga til�­ lämpningar kan modulen syn­ kroniseras till en extern klocka

inom det nämnda frekvensom­ rådet.

LTM4678 finns att köpa i vo­ lym. En modul kostar 47,48 dol­ lar, vid köp av 1 000 enheter.

ANNA WENNBERG anna@etn.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/18

NYA PRODUKTER

Två små smarta sensornav

Kompakta signalgeneratorer i mellanklassen n TEST&MÄT Trådlös kommunikation, flyg & rymd liksom försvarstillämpningar är tre möjliga användningsområden för den analoga signalgeneratorn SMB100B och vektorsignalgeneratorn SMBV100B från Rohde & Schwarz. Frekvensområdet är upp till 6 GHz i ett kompakt format.

Signalgeneratorerna finns i ett antal modeller med ett frekvens­ område från 8 kHz till 1 GHz, 3 GHz respektive 6 GHz. Det går att välja mellan tre olika effektal­ ternativ där den kraftigaste ger +34 dBm vid 1 GHz utan extern förstärkare.

Med SMBV100B går det dess­ utom att generera vektormodule­ rade signaler med en bandbredd på 500 MHz. Som tillval finns programpaket för 5G, cellulär

IoT, LTE, wlan, IEEE 802.11a/b/ g/n/ac/ax och Bluetooth 5.0 för att skapa signalerna utan hjälp av en extern dator.

Instrumentet har också enve­ loppsföljning och digital predis­ torsion av signalen. För signaler med en modulationsbandbredd på över 500 MHz går det att nytt­ ja I/Q-ingångarna och på så sätt utöka den till 2 GHz. Många av tillvalen kan låsas upp med mjukvarunycklar, det gäller exempelvis för kommuni­ kationspaketen och uteffekten.

För vektorsignalgeneratorn går det också att låsa upp mer frek­ vensområde och större modula­ tionsbandbredd med mjukvaru­ nycklar.

Instrumenten upptar tre fjär­ dedelar av bredden i ett 19-tums rack. Höjden är 2U respektive 3U. PER HENRICSSON per@etn.se

n MEMS MED MERA Två memskretsar med en egen liten energisnål processor och en stor mängd gränssnitt ombord för externa prylar har Bosch Sensortec lanserat. De är först ut i en ny generation så kallade sensorhubbar ämnade för batteridrivet som hela tiden känner av sin omgivning.

BHI260 och BHA260 heter de två nykomlingarna. I:et i den första beteckningen avslöjar att det handlar om en IMU (Inertial Measurement Unit) – alltså en tröghetsnavigator – medan A:et i den andra står för accelerometer.

Båda integrerar en hjälpproces­ sor som kan processa sensor­ signaler och buffra data utan att väcka huvudprocessorn. Den kan till och med köras helt fristå­ ende, hävdar Bosch Sensortec.

Tröghetsnavigator har 16 bi­ tars upplösning, medan acce­ lerometer är treaxlig.

Processorn är en 32-bitars flyttalsenhet med 256 kB SRAM

ombord. Den drar 950 μA vid 20 MHz och 2,8 mA vid 50 MHz – det senare kallar Bosch för turbo-läge. Processorn levererar upp till 3,6 Coremark/MHz. D E T VÅ N Y K O M L I N G A R N A siktar på en plats i batteridrivna och bär­ bara prylar som alltid är aktiva.

Här handlar det exempelvis om olika typer av wearables, hörsel­ snäckor, AR/VR-produkter och smartmobiler.

För att snabba på utvecklings­ tiden erbjuder Bosch Sensortec en öppen utvecklingsplattform.

Den inkluderar ett så kal�­ lat frame­work lagrat i ROM, ett utvärderingspaket och en pro­ gramutvecklingssats (SDK).

BHI260 är störst och kommer kapslad i en LGA med 44 anslut­ ningar som mäter 3,6 × 4,1 × 0,83 mm. BHA260 kommer i en LGA men med 22 anslutningar och måtten 2,7 × 2,6 × 0,8 mm. Båda kommer i volymer under årets tredje kvartal.

ANNA WENNBERG

anna@etn.se

Bli medlem i SER nu!

SER är föreningen för Sveriges Elektro-, Data- och IT-ingenjörer.

Vi arrangerar studiebesök, föredrag och seminarier för våra medlemmar där du får möjlighet att höra det senaste inom olika teknikområden. Genom oss kan du utöka ditt kontaktnät och möta nya intressanta företag. I medlemskapet ingår även Elektroniktidningen, Nordisk Energi samt vår egen medlemstidning Elteknik.

Läs mer om oss på www.ser.se Du kan även mejla oss på ser@ser.se

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/18



NYA PRODUKTER

Minsta proben för lödning n PROBSPETS Hälften så stor som konkurrenterna. Så presenterar Keysight den nya probspetsen MX0100A InfiniiMax som löds fast på kretskortet.

I takt med att komponenterna blir mindre och avståndet mel­ lan anslutningarna krymper blir det allt svårare att komma åt med vanliga probar.

Ett alternativ är att löda fast probspetsarna, det vill säga de två trådarna som sticker ut från spetsen på ett differentiellt prob­ huvud. Huvudena är en förbruk­

ningsprodukt som anslut till ­oscilloskopet via en förstärkare.

Keysights senaste generation av lödbara probhuvuden är hälf­ ten så bred som föregångaren och liknar mest ett långsmalt flexkort. I ena änden finns de två trådar som kapas till lämplig längd innan de löds fast på krets­ kortet. Den andra änden ansluts till en förstärkare med beteck­ ningen 1169B, vilket ger 12 GHz bandbredd. Probspetsen lastar med 0,17 pF mätt differentiell och med 50 kΩ.

PER HENRICSSON per@etn.se

Flexibel mimoantenn för wifi n DUBBELBAND Laird har utvecklat vad ­företaget hävdar är industrins första flexibla PIFA-antenn för wifi med mimo. Den har två integrerade antennelement för 2,4 och 5 GHz, medan den flexibla konstruktionen gör att den kan monteras på både en flat och kurvad yta.

Antennen är en så kallad PIFA, kort för Planar Inverted F-An­ tenna. Den har två integrerade antennelement konstruerad för 802.11n/ac/ax. Enligt företaget är det den första i sitt slag, och den

siktar på att användas i exempel­ vis medicinska utrustning, olika IoT-sammanhang liksom inom industrin.

Produkten heter FlexMIMO och kan monteras på en kurvad yta, både konkav och konvex.

Den har ett temperaturområde från –40 °C till +85 °C och är en­ ligt Laird i storlek av en quarter, vilket motsvarar en diameter på en tum (ca 2,5 cm).

Antennen finns att få i provex­ emplar och i större volymer. Den går även att få i skräddarsydda versioner.

ANNA WENNBERG anna@etn.se

Slagtålig burk fångar mer spektrum n TEST För lite drygt två år sedan ­lanserade Tektronix RSA500, en USB-baserad realtids­ analysator med en analysbandbredd på 40 MHz upp till 7,5 GHz. Nu kommer två nya modeller med ett frekvens­ område på 13 GHz respektive 18 GHz. Test av basstationer till 5G och radarsystem för Ku-bandet är två tillämpningar som Tektro­ nix pekar ut för de nya model­ lerna av RSA500. Det handlar

om RSA513A som klarar 9 kHz till 13 GHz, medan RSA518A kla­ rar 9 kHz till 18 GHz. Bägge kan dessutom strömma IQ-signaler till exempelvis en extern dator el­ ler kraftfull surfplatta vilket un­ derlättar analys och experiment med mjukvarustyrd radio.

E N G R U N D V E R S I O N av analyspake­ tet SignalVu följer med, men den som vill göra mätningar enligt olika standarder eller behöver mer avancerade funktioner kan köpa till olika programpaket.

Det går att komplettera instru­ menten med trackinggenerator för exempelvis kabeltest liksom en GPS-mottagare för att logga position.

Instrumenten har inbyggt bat­ teri och väger 2,99 kilo. De är specificerade enligt MIL-STD 28800 klass 2 för slag och vibra­ tioner och vattentålig enligt IP52.

Priset för 13 GHz-modellen startar på 16 500 dollar och för 18 GHz-modellen på 19 500 dollar.

PER HENRICSSON per@etn.se



It takes 30 years of experience to make a battery that lasts 20. www.saftbatteries.com infosweden@saftbatteries.com +46-491 68 104

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/18

NYA PRODUKTER

Signalstyrkrets med mästare och slav Mjukvaran till de två signal­ styrkretsarna ska vara så obero­ ende att de ska kunna utvecklas av olika team. De kommunicerar via köer och meddelandeboxar.

En robusthetsaspekt är att de två kan monitorera varandra och vidta åtgärder när den andre fal­ lerar. En finess är att firmware kan uppdateras under drift.

n SIGNALKÄRNOR Microchips kretsfamilj DSPic33CH är ingen dubbelkärna utan två likadana cpu:er på samma chip, med egna ­minnesbussar och periferienheter. Lika men inte jämlika – de ska användas som mästare och slav, tänker sig Microchip.

Kretsen har ingen motsvarighet i företagets befintliga sortiment.

Tänk på den som två styrkretsar integrerad till en.

Tittar man på blockdiagram­ met, tror man att man ser dub­ belt. Men detaljer skiljer och gör den ena skräddarsydd för att hantera realtidskritisk kod och den förra användargränssnitt, systemmonitorering, kommuni­ kation och tillämpningsspecifik funktionalitet.

Om kretsen exempelvis styr motorn i en fläkt eller en pump, kan slaven styra vridmoment och

hastighet, och mästaren CANFD-kommunikation, systemmo­ nitorering och diagnostik.

Strömförsörjning till servar, drönare eller fordonssensorer är några möjliga tillämpningar inom digital strömförsörjning.

En annan är trådlös laddning.

Oavsett tillämpning går det att bygga system med bättre respon­ sivitet och högre prestanda med en dedikerad slav som avlast­ ning. Signalkärnorna använder dessutom en ny mikroarkitekur för högre prestanda, med bland annat nya DSP-instruktioner.

B L A N D P E R I F E R I E N H E T E R N A hittar vi AD-omvandlare, DAC:er med våggeneratorer, analoga kompa­ ratorer, programmerbara ana­ loga förstärkare, och pulsbredd­ smodulatorer.

Kretsen finns med 28 till 80 anslutningar och mäter som minst 5 × 5 mm. Flashminnet va­ rierar mellan 64 och 128 kbyte.

Ett prototypkort heter Curiosity Board och kostar 35 dollar. Dess­ utom finns PIM-moduler för 25 dollar.

JAN TÅNGRING

jan@etn.se

Tillfälliga EMC-problem?

Hyr vår EMC-scanner och hitta störningskällan.

See it before you

ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/18

it!

q +46 280 41122

9

info@detectus.com www.detectus.com

Moravägen 1 782 31 Malung



NYA PRODUKTER

Uppdaterat oscilloskop i mellanklassen n TEST&MÄT För ett år sedan lanserade Tektronix blandsignal­oscillo­skopet 5 Series MSO. Nu kommer en 6 Series MSO, en uppgraderad variant med större bandbredd, högre samplingshastighet och lägre brusnivå. Antalet kanaler är dock begränsat till fyra.

Medan 5-seriens bandbredd stannade på 2 GHz går 6-se­ rien till 8 GHz, plus att maximal samplingshastighet ökat från 6,25 GHz till 25 GHz. Maximal

samplingshastighet fungerar när alla fyra kanaler används, där­ med kan man exempelvis stude­ ra klockan till ett DDR3-minne parallellt med tre dataströmmar.

A D - O M VA N D L I N G E N görs med 12 bitar, som med signalbehandling kan höjas till 16 bitar. En ny för­ stärkare på ingången (TEK061) sänker bruset framförallt på små signaler.

Minnet är på 62,5 Msampel per kanal, men kan byggas ut till 250 MSampel.

Individuella vred och knappar

för kanalerna saknas. Istället är iställningarna för de fyra kana­ lerna multplexerade till några få vred och knappar till höger om pekskärmen, som är hela 15,6 tum och har ett förbättrat använ­ dargränssnitt. likt föregånga­ ren, den nya kontakten för pro­ ber, kallad TekVPI. Därmed går det att använda en analog prob eller logikproben TLP058 med åtta kanaler. De digitala kana­ lerna samplas synkront med de analoga, och användaren kan

6 SERIES MSO HAR ,

PER HENRICSSON per@etn.se

USB-kort för PXIe

Robust kraftmodul från Würth

n ÅTTA PORTAR Det är inte särskilt vanligt att ansluta USB-produkter till ett PXIe-system men för den som ändå vill göra det passar Pickering Interfaces nya kort perfekt. Det upptar en kortplats och har åtta USB-portar.

n STRÖMFÖRSÖRJNING Tyska Würth Elektronik eiSos har släppt två DC/DC-omvandlare i modulfamiljen MagI3C. De levererar 0,8 till 6 V från 6 till 42 V och tål omgivningstemperatur upp till 105°C. Modulerna, kallade MagI3CVDRM, är variabla nedkonverte­ rande regulatorer. De passar väl att användas tillsammans med industribussar på 9 V, 12 V och 24 V för att leverera en justerbar utspänning mellan 0,8 och 6 V. Nykomlingarna kommer kapslade i en TO263-7EP, som

bestämma fördelningen mellan kanalerna.

En flashdisk med Windows, som exempelvis tillåter använ­ daren att addera egna algoritmer för att analysera signalerna, finns som tillval liksom en vågforms­ generator och olika analyspaket.

Priset börjar på 23 500 dollar för 1 GHz-modellen.

mäter 10,16 mm × 13,77 mm × 4,57 mm. De ger strömmen 1 A respektive 3 A, medan verknings­ graden når upp i 97 procent.

Volymer finns att köpa, medan gratisprover går att få på förfrågan.

ANNA WENNBERG anna@etn.se

Ingenjör? Vässa kunskaperna inom inbyggda system!

Kostnadsfri ettårig yrkeshögskoleutbildning på distans med flexibelt lärande. Utmärkt kompetensutveckling för ingenjörer i hela Norden!

• Konstruktion med VHDL • Hårdvarunära Cprogrammering • FPGA-design • Avancerad HW/SWsystemkonstruktion • Teknisk dokumentation

Kortet (model 42-738) är en uppgraderad variant av före­ gångaren och fungerar med den snabbare varianten av PXI, även kallad PXIe. Precis som tidigare finns åtta portar med USB 2.0 och kraftmat­ ning som kan styras via mjuk­ varan.

Exempelvis kan man slå av och på kraftmatningen på val­ fri port för att simulera ett fel hos USB-produkten.

Det går också att använda kortet för att läsa in mätdata från ett eller flera USB-instru­ ment.

PER HENRICSSON per@etn.se

Utbildningsstart: 27 augusti 2018 Sista ansökningsdag: 15 maj 2018, CSN-berättigande www.yh.agstu.se



ELEKTRONIKTIDNINGEN 7–8/18

Svensk Elektronik – nationell arena för elektronikbranschen.

Kurs i Smartare Elektronikhandboken 20 september.

Tid: 20 september, kl 13–17.

Plats: Svensk Elektronik/Teknikföretagen, Storgatan 5, Stockholm.

Avgift: Medlem Svensk Elektronik: 0 kr, Ej medlem: 1 800 kr (ex moms).

Kursen leds av Mats Andersson och Maria Månsson, Svensk Elektronik.

På kursen går vi igenom handboken med sina mallar, checklistor och bilagor.

Smartare Elektronikhandboken ska hjälpa till med tydliga och enhetligt utformade underlag som effektiviserar dialogen mellan konstruktör och tillverkare samt kvalitets­ säkrar beställningsprocessen.

Swedish Embedded Award – anmäl er senast 27/8!

Tävling för företag och studenter – Visa upp era lysande lösningar!

Swedish Embedded Award är ett utmärkt tillfälle att synas. Delta med era smarta embeddedlösningar i de tre kategorierna Företag, Student och IoT. Bästa bidragen nomineras och får ställa ut på Embedded Conference

Scandinavia i november, där också prisutdelningen hålls. Tipsa företag och studenter som ni känner.

Bästa studentbidrag får ett stipendium på 50 000 kronor och får något riktigt fint till CV:t.

Sista anmälningsdag är 27 augusti. www.swedishembeddedaward.se

Vi ses på Stora Elektronikdagen med SUMMIT 12 september!

Den 12 september är det Stora Elektronik­ dagen med SUMMIT, ett samarrangemang med Smartare Elektroniksystem.

På programmet: en kavalkad med innovativa projekt som öppnar affärsmöjligheter.

• Aktuellt om Smartare Elektroniksystem • Innovativa projekt – ny teknik som inspirerar presenteras.

• Elektronikproduktion i Sverige – i Världsklass – Mycronic, NCAB Group, Eskilstuna Elektronikpartner och Inission Tillsammans skapar vi branschens framtid.

Ditt företag är väl med? Ett medlemskap i Svensk Elektronik stärker dig och ditt företag. www.svenskelektronik.se info@svenskelektronik.se

KALENDARIUM 27 augusti Sista anmälningsdag till Swedish Embedded Award.

12 september Stora Elektronikdagen med SUMMIT. 20 september Kurs i Smartare Elektronik­ handboken.

2 oktober Inspirationsdag i Göteborg.

6–7 november Embedded Conference Scandinavia.

6 november Prisutdelning Swedish Embedded Award.

13 november Direktivsdag i Stockholm.

20 november Inspirationsdag.

29 november Höstmöte + Studiebesök på Printed Electronics Arena. svenskelektronik.se/ kalendarium

ger oss sin syn på strategiska satsningar för global konkurrens.

• Internationella möjligheter till samarbeten och projektfinansiering – talare från Vinnova samt internationella talespersoner från EU­programmen ECSEL, Eureka, Euripides (på engelska).

Program och anmälan: www svenskelektronik.se och www.smartare elektroniksystem.se

Embedded Conference Scandinavia 6–7 november.

Varmt välkommen till Europas största embeddedkonferens.

Vi hjälper dig att hålla din kompetens på topp. Boka in 6–7 november i kalendern. www.embeddedconference.se

POSTTIDNING B Returadress: Elektroniktidningen, Folkungagatan 122, 4 tr, 116 30 Stockholm

High performance, benchtop versatility.

Discover the new R&S®RTP oscilloscope (4 GHz to 8 GHz): ❙ Realtime de-embedding ❙ Multiple instruments in one ❙ Smallest footprint Oscilloscope innovation. Measurement confidence. www.rohde-schwarz.com/RTP