Tests et réglages d’amplificateurs radiofréquences avec LabVIEW et TestStand chez Telia

Author(s):
Cyrille Le Neillon - TELIA

Industry:
ATE/Instrumentation, Telecommunications, RF/Communications, Electronics

Products:
Serial, Instrument Drivers/IVI, LabVIEW, Instrument Connectivity, TestStand, GPIB

The Challenge:
Automatiser et contrôler la configuration des bancs de tests afin d’améliorer la qualité et d’optimiser le temps de test.

The Solution:
Créer deux bancs de tests architecturés autour de LabVIEW et de TestStand et contrôler les instruments par communication GPIB.

Télia conçoit et produit des amplificateurs pour des stations de base (BTS : Base Transceiver Station) qui sont les "noeuds radio" des réseaux de téléphone cellulaires. Ces amplificateurs fonctionnent dans quatre bandes de fréquences principales : 500 Mhz, 900 Mhz, 1,8 Ghz et 2,3 Ghz.
Le test d’un amplificateur se décompose en deux étapes : le réglage en petits signaux et le test en puissance. Pour ce faire, deux types de bancs sont utilisés. Un banc de "Sweep" pour le réglage en gain et en phase des différents étages qui constituent l’amplificateur et un banc "Distorsion" permettant de mesurer la linéarité de l’amplificateur.
Le "Final Test" est la dernière étape avant livraison du produit. Après la phase de "Burning" (72 heures de fonctionnement à plein régime), chaque amplificateur est testé une dernière fois. Il ne s’agit dans ce cas que d’une simple vérification, aucun réglage n’est effectué durant cette phase.
La difficulté majeure est d’automatiser ces différents tests tout en laissant suffisamment de souplesse aux techniciens de test. Auparavant, toutes ces opérations étaient manuelles.

Mise en oeuvre
Après observation des systèmes présents sur le marché, la solution retenue a été de développer l’application dans un même environnement de programmation : LabVIEW. Les nombreux tests (une dizaine pour chaque amplificateur) sont gérés par TestStand, le séquenceur de tests de National Instruments.
Nous utilisons un ordinateur de bureau et une carte GPIB pour piloter cinq appareils de mesure qui vont paramétrer l’application.
LabVIEW est utilisé pour :

- configurer les instruments de mesure (analyseurs de réseaux, générateurs RF, analyseurs de spectres, wattmètres, multimètres)
- afficher les gabarits permettant de configurer l’amplificateur
- contrôler si le test est réussi ou s’il a échoué
- acquérir les données qui seront transmises à une base de données de type Access via TestStand.

La base de données est accessible par le réseau de l’entreprise afin d’étudier ces données ou simplement d’accéder à l’historique des tests. Ces résultats pourront être exploités ultérieurement sous la forme d’analyses statistiques.
Actuellement, nous testons deux familles de produits sur ces bancs : le RP7 et le SCPA (Single Channel Power Amplifier). À l’avenir, toutes nos familles de produit passeront par ces bancs. L’objectif fixé est de tester dix mille pièces par an, sachant que nous en testons actuellement deux à quatre mille selon la famille.

Le test de nos amplificateurs étant très spécifique et en évolution constante, nous avons choisi de développer l’application nous-mêmes.

Le temps de développement a été considérablement réduit grâce à la souplesse et à la simplicité de LabVIEW. De plus, les nombreux exemples d’applications mis à disposition sur le site Developer Zone de National Instruments apportent une aide précieuse lors du développement de programmes. Ce gain de temps nous permet de nous concentrer davantage sur les tests plutôt que sur l’aspect programmation. Nous avons choisi des produits National Instruments car les cartes sont Plug and Play et faciles à configurer. De plus, l’ensemble est facile à appréhender, convivial et très ouvert pour d’éventuelles évolutions.
Des exécutables sont créés lors de la livraison des produits afin d’accompagner le client final dans la prise en main du matériel.
Cette application alimente une base de données qui permet de qualifier les tests et d’avoir un historique des problèmes rencontrés et des solutions envisagées. À l’heure actuelle, il existe trois bancs "Sweep" et deux bancs "Distorsion", sachant que les tests effectués sur le banc "Sweep" sont plus longs et plus complexes. À présent, grâce à l’automatisation, nous procédons à un plus grand nombre de tests sur les amplificateurs, ce qui garantit une meilleure qualité.

Août 2001

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Cyrille Le Neillon
TELIA
49, allée Mégénie
Gradignan 33170
France
Tel: 05 56 89 56 19
cleneillon@teliasas.com

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