Test de composants militaires, d'antennes et de batteries

Pourquoi la résilience face à la coexistence et au brouillage devient-elle plus importante pour les conceptions radio sécurisées ?

Les radios sécurisées fonctionnent dans un environnement congestionné (par exemple les forces de l'ordre dans les zones urbaines) et même contesté (par exemple un scénario de mission militaire). Afin d'analyser et d'optimiser les conceptions radio sécurisées contre ces menaces, des tests de coexistence sont réalisés afin d'empêcher la perte de performance de la communication, à cause de signaux interférents spécifiques générés par d'autres transmissions.

Cela est particulièrement important pour les radios de sécurité publique, car elles fonctionnent dans des spectres très denses et surchargés, où les formes d'ondes sécurisées doivent coexister avec des formes d'ondes commerciales telles que la diffusion radio, le WiFi, le Bluetooth, la LTE entre autres. Pour ces tests, des instruments sans fil sont utilisés pour générer des signaux perturbateurs numériques et analogiques, puis pour vérifier comment le récepteur gère le signal distordu.

Dans les radios analogiques classiques militaires et des forces de l'ordre, la conception des antennes était pertinente, mais pas précise, car elles étaient pour la plupart surdimensionnées. Les nouvelles conceptions radio, les formes d'ondes et les technologies de communications numériques présentant des formats plus petits, nécessitent de nouvelles antennes évoluées telles que celles connues dans la MIMO, dont la conception exige des tests très exhaustifs. Ce genre de tests nécessitent des chambres d'antennes spécifiques, une configuration précise pour le dispositif sous test et un environnement d'émulation réaliste où les radios seront utilisées.

Il existe de nombreux composants dans une radio embarquée définie par logiciel : des horloges, des amplificateurs, des filtres, des convertisseurs, des mémoires, des bus de données, etc. Tous ces composants doivent être sélectionnés et intégrer afin de garantir que les intégrités de puissance et du signal soient conservées dans des marges acceptables. Parmi tant d'autres, la diaphonie entre les composants actifs et passifs, la vérification de l'horloge du système ou la performance PLL SerDes sont des tests réalisés avec des instruments tels que des oscilloscopes, des analyseurs de réseaux vectoriels, des analyseurs de bruit de phase et des oscillateurs contrôlés en tension.

Afin d'évaluer la performance de la batterie d'une radio mobile sécurisée, par exemple une radio portable militaire, le développeur doit connaître le niveau de puissance de la batterie, la consommation d'énergie du système radio et le statut du système de gestion d'énergie en fonction des cas de test. Pour ces cas, l'objectif du test mené est de déterminer comment l'énergie de la batterie est gérée et délivrée au système.

La meilleure approche est d'émuler la batterie dans différentes conditions de démarrage, d'automatiser les tests de performance et de mettre en évidence comment la puissance est utilisée par rapport au scénario spécifié ou prévu. La meilleure façon de procéder est la connexion d'instruments émulateurs de cellules (comme le R&S®NGM200) au sein de la source d'alimentation du dispositif sous test. Ces instruments peuvent simuler le comportement réel de décharge de la batterie pour deux cellules, et plus d'instruments peuvent être connectés en parallèle et en série, afin d'émuler encore plus de cellules si nécessaire.

Enfin, un logiciel de contrôle à distance de l'instrument externe peut être utilisé pour exécuter automatiquement les cas de test, afin de mettre l'accent sur le système de gestion de la batterie avec des scénarios où le BMS doit prouver sa bonne performance.