VSL bouwt software om VNA’s eenvoudiger te kalibreren

Meetinstituut VSL heeft onder de naam FAME een softwareplatform ontwikkeld om VNA’s te kalibreren. Dit stelt onderzoeklabs in staat om efficiënter en sneller te werken. Tijdens het RF Technology event 2020 zal Faisal Mubarak van VSL hier dieper op ingaan.

Door: Dimitri Reijerman

Mubarak ziet VNA’s, vector network analyzers, als een essentieel onderdeel voor RF-research. Hij zegt: “Het is een apparaat voor het nauwkeurig meten van hoogfrequente signalen en vormt internationaal het werkpaard. Het is een van de belangrijkste apparaten voor dergelijke hoogfrequente elektrische metingen. De software die wij bij VSL hebben ontwikkeld stelt de gebruiker in staat om zelf een dergelijk instrument te kalibreren. Want geen enkel instrument is perfect. Dus als je metingen uitvoert moet je de invloed van het meetinstrument kunnen minimaliseren.”

De toepassing van VNA’s bij onderzoekers en in het bedrijfsleven is heel divers, zegt Mubarak: “Denk aan de basis bijvoorbeeld aan de mobiele telecomsector. Geen van dergelijke mobiele toepassingen zou mogelijk zijn zonder vector network analyzers. Mobiele telefoons bevatten tientallen zendertjes en ontvangertjes. Je moet ten opzichte van alle andere componenten in een smartphone de eigenschappen van een component kunnen bepalen. Een VNA is dus essentieel om deze complexe systemen te ontwikkelen, want je moet elk component uitvoerig hebben bemeten om zo precies te weten wat dit onderdeel doet.”

Maar wat is nu precies de toegevoegde waarde van onze kalibratiesoftware? Mubarak: “Twintig jaar geleden had je nog niet de uiterste nauwkeurigheid van VNA’s nodig. Maar tegenwoordig hebben we systemen die veel meer eisen van onze communicatiesystemen en -apparatuur, simpelweg omdat we veel meer data versturen. Want het gaat tegenwoordig allemaal om data, dat vereist veel strengere specificaties aan de benodigde componenten. Je moet dus veel nauwkeuriger gaan meten.”

Hij vervolgt: “Onze software is in feite een samenvatting van jarenlang RF-onderzoek door ons. We doen al tientallen jaren onderzoek naar hoe je metingen voor hoogfrequente signalen moet kalibreren. Dat zijn niet alleen veel technieken, maar ook zeer complexe technieken. Een gemiddeld kalibratielab heeft eenvoudigweg niet genoeg mensen om al die technieken te beheersen. Bovendien is het proces heel tijdrovend.”

Fame

Het FAME-platform moet hen helpen, zegt hij: “Met machine learning-technologie, die is voortgekomen uit Europese onderzoekprogramma’s, hebben we dit platform gebouwd. We hebben de software dermate simpel opgezet dat een gemiddeld kalibratielab FAME snel kan gebruiken en metingen kan uitvoeren op hetzelfde niveau als hier in het VSL-lab.”

Het hele proces wordt ook goedkoper, belooft Mubarak: “Dat is zeker een toegevoegde waarde. We hebben een tijdsreductie weten te behalen van 75 procent. Een meting die ons voorheen vier uur kostte, doen we nu in een uur. En de metingen zijn ook nauwkeuriger. Verder hoeven onderzoeksinstituten minder eigen software te bouwen om metingen mogelijk te maken. Het is must-have software als je ook maar iets van metingen met VNA’s wil doen. Je kunt zelfs al op chips metingen uitvoeren. Ook ontwikkelen we algoritmes die het hele meetproces overnemen. Als het algoritme eenmaal goed getraind is, is deze vele malen beter en betrouwbaarder dan een menselijke gebruiker.”

En naar de toekomst kijkend worden deze metingen op een nog kleiner domein uitgevoerd, tot op nanoschaal. Mubarak: “We hebben al metingen gedaan op nanotubes, de bouwstenen van de toekomst. We zijn inmiddels met de software bezig om op dergelijk kleine schaal nanotubes ‘aan te raken’. Want een halve graad temperatuurverandering kan al enorme invloed hebben.”

VSL wil het FAME-platform volgend jaar commercieel gaan aanbieden. Tijdens zijn lezing op het RF Technology event 2020, in digitale vorm dit jaar vanwege de coronacrisis, zal hij dieper op deze materie ingaan.

U kunt zich kosteloos registeren om de webinars van 1 t/m 3 december te bezoeken.