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銥衛星 (Iridium) 終端認證與物理層測試:從 DVT 到自動化產測

銥衛星 (Iridium) 終端認證與物理層測試:從 DVT 到自動化產測

在眾多低地球軌道(LEO)衛星通訊系統中,具備「全球無死角覆蓋」能力的網路架構尤為特殊,這類系統不僅依賴地面閘道站,更依賴衛星與衛星之間的星際鏈路(Inter-Satellite Link, ISL)來傳遞封包,當您在汪洋大海或極地冰原啟動一台衛星通訊終端(如衛星手機或物聯網數據機)時,您的訊號將直接與頭頂上以每秒超過 7 公里速度飛行的衛星進行交握;要維持這種堅韌的通訊鏈路,終端設備(User Equipment, UE)的 物理層(Physical Layer, PHY 設計必須逼近工程極限,物理層是所有通訊協定的基石,負責將數位位元轉化為能在真空中傳遞的射頻(RF)電磁波。

終端設備的射頻挑戰:發射 (Tx) 與接收 (Rx) 的兩難

與地面基地台高達數十瓦的發射功率不同,手持式衛星設備或由電池供電的 IoT 數據機,其發射功率受到嚴格的能源與散熱限制。

發射端 (Tx) 的純淨度與精準度

終端設備的功率放大器(PA)必須在極短的傳輸時間內爆發出足夠的能量,穿透大氣層抵達 700 多公里外的衛星。

  • 頻譜波罩(Spectrum Emission Mask):
    為了避免干擾相鄰頻段的其他天文或導航服務,設備的發射訊號必須被嚴格限制在指定的頻寬內,任何放大器產生的非線性失真(如交互調變產物),都會導致頻譜能量洩漏。
  • 頻率誤差與多普勒補償:
    面對高速飛行的 LEO 衛星,發射訊號的載波頻率必須極度精準,並能配合星曆資料進行預先的頻率偏移補償,否則衛星接收機將無法解調。

接收端 (Rx) 的極致靈敏度

來自衛星的下行訊號抵達地表時,其功率往往已經衰減至接近熱雜訊基底的邊緣。

  • 低訊噪比解調:
    終端設備的低雜訊放大器(LNA)與基頻處理器,必須具備從極低訊噪比環境中還原訊號的能力(極低的誤碼率解碼門檻)。
  • 抗干擾能力:
    接收機必須能抵抗來自地面其他強大無線電源的帶外干擾(Out-of-band Interference),這高度仰賴射頻前端濾波器的卓越設計。

從設計驗證 (DVT) 到生產測試的典範轉移

任何要在這類全球衛星網路上運行的設備,都必須通過嚴格的認證流程,這個流程橫跨了產品生命週期的兩個關鍵階段:

  • 設計驗證測試 (Design Verification Testing, DVT)
    在研發階段,工程師需要在實驗室內進行極端條件測試(Corner-case Testing),找出硬體設計的瑕疵,這需要極高的量測精度與深度的除錯能力。
  • 生產測試 (Production Testing)
    當產品進入量產線,測試的重點從「找出設計極限」轉變為「確保製造一致性」,產線測試追求的是 節拍時間(Takt Time自動化程度,測試系統必須在幾秒鐘內,自動完成 Tx 功率、Rx 靈敏度等關鍵物理層指標的快速掃描與判定(Pass/Fail)。

如果 DVT 與產測使用完全不同的測試平台與演算法,往往會導致「研發測得過,產線測不過」的資料不一致問題,因此,業界迫切需要一套能貫穿整個產品生命週期的標準化物理層測試系統。

從研發到量產的統一標準

面對衛星終端設備(如衛星手機、通訊模組與數據機)日益增長的產能需求,傳統拼湊式的測試儀器已無法滿足兼顧「測試深度」與「量產速度」的雙重要求,奧創系統科技引進了 Averna Iridium 銥衛星通訊測試解決方案,這是一套專為支援此類衛星用戶設備而量身打造的 物理層測試系統 (Physical Layer Test System, PLTS),完美解決了從實驗室到工廠的測試無縫接軌難題。


Averna Iridium 銥衛星通訊測試解決方案提供全面的測試能力,包括設計驗證(DVT)與生產測試,專為支援 Iridium 衛星用戶設備(如手機與數據機)而設計,Iridium 物理層測試系統 (PLTS) 提供高達 3 GHz 的測試能力,支援發射(Tx)與接收(Rx)性能的完整驗證,幫助工程師加速產品上市並確保產品性能滿足標準。


Iridium PLTS ─ 設計驗證(DVT)

核心優勢一:涵蓋全生命週期的全面測試能力

Averna PLTS 系統的設計初衷,在於提供一個統一的測試基準。

  • 研發與量產的橋樑:
    該系統提供全面的測試能力,不僅適用於研發初期的 設計驗證(DVT,更能直接部署於工廠端的高速 生產測試 環境,這確保了研發工程師在實驗室看到的測試數據,與品管工程師在產線上量測到的結果具有絕對的一致性,大幅減少了除錯與溝通的成本。

核心優勢二:針對終端設備的完整 Tx/Rx 驗證

針對衛星手機與物聯網數據機的硬體特性,PLTS 提供了深度的實體層剖析。

  • 寬頻測試覆蓋:
    系統提供高達 3 GHz 的射頻測試能力,這不僅完美覆蓋了這類衛星系統運作所需的 L 頻段(約 1.6 GHz),更預留了足夠的頻寬餘裕,確保能精準捕捉帶外的雜散發射與諧波。
  • 雙向性能把關:
    系統支援發射(Tx)與接收(Rx)性能的完整驗證,在 Tx 端,它能驗證終端的發射功率控制與頻譜純淨度;在 Rx 端,它能提供精確的下行訊號激勵,測試接收機的極限靈敏度與誤碼率,確保設備在微弱訊號下仍能可靠運作。

核心優勢三:加速產品上市與合規性保證

在競爭激烈的通訊市場,時間就是市占率。

  • 專屬客製化設計:
    此解決方案是 專為支援 Iridium 衛星用戶設備(如手機與數據機)而設計,它內建了符合該網路物理層特性的測試邏輯與標準,客戶無需從頭編寫複雜的通訊協定測試腳本。
  • 確保標準達標:
    透過自動化的測試流程與高精度的硬體,Averna PLTS 幫助工程師 加速產品上市(Time-to-Market),並確保出廠的產品性能完全滿足嚴苛的衛星網路標準

Averna 的 Iridium PLTS 支援以下測試案例,並提供窄頻與寬頻選項(Narrowband and Wideband Options)

實際的產線部署配置將因應您的產品形態(裸機板、模組或整機)、測試站點規劃(如平行測試、多待測物測試)及產能需求而有所不同,如需深入規劃與自動化系統搭配建議,請聯繫「奧創團隊」,我們擁有豐富的航太通訊與自動化測試系統整合經驗,隨時準備為您提供最專業的配置建議與技術支援。

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