由於現(xiàn)代化的電子裝置漸趨複雜，技術(shù)整合度也越來越高，這些複雜的情況，都使得測試系統(tǒng)必須變得更加靈活，同時設(shè)備的成本壓力，也促使系統(tǒng)壽命必須更為延長。如果要滿足所有這些需求，只有透過軟體定義的模組化架構(gòu)方能辦得到。模組化儀器（MI）的特色是採用共用元件、高速匯流排、開放式的使用者定義軟體，因此完全可以滿足目前與未來自動化測試設(shè)備（ATE）的需求。

圖一 : 模組化儀器的特色是採用共用元件、高速匯流排、開放式的使用者定義軟體，可以滿足自動化測試設(shè)備的需求。

高度彈性

一般來說，模組化儀器是由主機(jī)電腦的軟體所定義，這樣一來使用者就可以即時定義量測與分析作業(yè)。此外，模組化儀器還可以在FPGA上佈署運(yùn)算式藉以提高效能，並進(jìn)一步充分運(yùn)用系統(tǒng)彈性。相較於傳統(tǒng)箱型儀器多半是由供應(yīng)商所定義的固定式軟體架構(gòu)，這樣的方式更可提供更為優(yōu)異的彈性與效能。

整合性

模組化儀器系統(tǒng)內(nèi)的所有儀器，都會共用電源供應(yīng)器、機(jī)箱與控制器，相較之下，獨(dú)立式儀器的每款儀器都會配備這些元件，增加成本與體積不說，還可能會降低穩(wěn)定性。一般來說，相較於傳統(tǒng)儀器建置而成的測試系統(tǒng)，GHz級的處理器與軟體等共用技術(shù)，能有助於將量測傳輸率提高10到100倍。

小體積

由於所有模組化儀器皆共用電腦、機(jī)箱、電源供應(yīng)器、顯示器等，所以相較於針對桌上型用途經(jīng)過最佳化的箱型儀器，模組化儀器系統(tǒng)的體積可以縮小不少。比起相同體積的單一箱型儀器，模組化架構(gòu)更可佈署高達(dá)17組儀器。

高傳輸

PXI架構(gòu)的軟體定義系統(tǒng)可以充分運(yùn)用現(xiàn)成的電腦技術(shù)，如多核心處理器與PCI/PCI Express等。PCI Express為目前頻寬最高（達(dá)4GB/s）的資料匯流排，可達(dá)到LAN的10倍頻寬與1/100的潛時。如此一來，即可大幅縮短測試時間。

多功能

以國家儀器的模組化儀器為例，可提供500種以上的PXI模組，更方便使用者透過必要功能來設(shè)定測試系統(tǒng)。這些模組可提供DC與26.5GHz等功能，另外還包含最高24位元解析度的示波器，還有快速精確的7位半DMM。另外也可以連接傳統(tǒng)的箱型儀器，進(jìn)一步滿足個人化的量測需求。

是德科技PXI產(chǎn)品優(yōu)勢

是德科技持續(xù)提升PXI創(chuàng)新功能，以協(xié)助客戶更快爭取產(chǎn)品上市先機(jī)，並達(dá)成降低測試成本的目標(biāo)。此外，是德也不斷擴(kuò)大PXI和PXIe模組化產(chǎn)品的陣容，這些產(chǎn)品具有出色的品質(zhì)、性能和量測專業(yè)技術(shù)，可帶來突破性功能。

為了幫助客戶透過所選的軟體平臺快速開發(fā)測試系統(tǒng)，是德科技提供包含全套儀器驅(qū)動程式、文件和範(fàn)例的PXI模組，適用於Microsoft C/C++、C#或Visual Basic、MATLAB、VEE、LabVIEW和LabWindows/CVI軟體平臺。

在PXI機(jī)箱與控制器方面，客戶可以選擇能滿足需求的機(jī)箱和控制器，來建構(gòu)合適的PXI測試系統(tǒng)。是德科技提供不同的大小和效能等級的多樣化機(jī)箱。如需最高效能的系統(tǒng)，可使用M9023A或M9024A PXIe高效能系統(tǒng)模組和PC主機(jī)轉(zhuǎn)接器，來配置是德科技Gen 3機(jī)箱。此Gen 3配置可對外部PC提供高達(dá)16GB/s的系統(tǒng)頻寬。

Keysight PXIe機(jī)箱包括了：M9019A 18插槽Gen 3機(jī)箱可實現(xiàn)多通道、高效能製造測試應(yīng)用，例如MIMO和PA/FEM；如果不需要Gen 3效能，經(jīng)濟(jì)有效的M9018B Gen 2 18槽機(jī)箱是建構(gòu)大型系統(tǒng)的理想平臺，它提供所有混合式插槽和高效能散熱系統(tǒng)；M9010A 10插槽Gen 3機(jī)箱，可提供功率位準(zhǔn)，以及出色的每插槽散熱效率，以滿足高效能PXIe模組的需求。它是適合安置於桌面的大型平臺，並提供研發(fā)應(yīng)用所需的小通道數(shù)；M9005A 5插槽Gen 1機(jī)箱則是小型、低成本應(yīng)用（如低通道數(shù)VNA系統(tǒng)）的理想選擇。

是德科技也提供了嵌入式控制器和纜線I/O等不同解決方案。各種控制器選項可同時兼顧靈活性與效能。當(dāng)需要輕巧的解決方案或是想要直接連接至PXIe背板，可選擇嵌入式控制器。有多個選項可供選擇，以便將最新的電腦硬體連接到機(jī)箱。可選擇的解決方案提供從基礎(chǔ)的x8 Gen 2纜線連接，到高效能的x16 Gen 3纜線連接。

M9023A和M9024A PXIe系統(tǒng)模組另亦提供可透過x8 Gen 3菊鏈來串接多個機(jī)箱的選項。為了在多機(jī)箱系統(tǒng)中實現(xiàn)最高的效能，亦可在星狀配置中使用多個M9049A主機(jī)轉(zhuǎn)接器。

國家儀器模組化儀器優(yōu)勢

模組化儀器的架構(gòu)，又可分為硬體、軟體等兩個架構(gòu)。硬體架構(gòu)的主體是PXI平臺與電腦架構(gòu)。PXI這種耐用的平臺可滿足測試、量測、控制等需求。量測硬體安裝在工業(yè)級機(jī)箱中，主機(jī)電腦則嵌入機(jī)箱之內(nèi)，或者透過接線介面連接至電腦。

PXI特有的優(yōu)勢，包含更多的通道數(shù)、便攜性、整合式時序與同步化功能。至於模組化儀器包含的週邊裝置，則安裝在電腦週邊裝置連接埠或週邊裝置插槽中。而主機(jī)電腦即可透過本身的I/O、處理器、電源供應(yīng)器，於軟體中執(zhí)行量測作業(yè)。

至於軟體方面，包含系統(tǒng)服務(wù)與驅(qū)動程式、測試開發(fā)軟體、測試管理軟體等。驅(qū)動程式I/O軟硬體設(shè)定工具對模組化儀器而言非常重要，因為這是軟硬體之間的橋樑。儀器驅(qū)動程式針對特定的開發(fā)環(huán)境經(jīng)過最佳化，所以能順利執(zhí)行儀器指令。

此外，這些設(shè)定工具包含設(shè)定與測試I/O的資源，並可儲存調(diào)整、校準(zhǔn)、通道別名（Channel-aliasing）等相關(guān)資訊。而測試開發(fā)軟體的工具有助於開發(fā)個人應(yīng)用所需的程式碼或程序。雖然圖形化程式設(shè)計並非模組化儀器系統(tǒng)所必備，但是系統(tǒng)一般均使用圖形化工具，以便簡化使用程序並加速開發(fā)。例如國家儀器的LabVIEW便可提供最普遍、最完整的圖形化開發(fā)環(huán)境。

另外，有些應(yīng)用需要軟體才能執(zhí)行測試作業(yè)或查看測試資料。對高度自動化的測試系統(tǒng)來說，測試管理軟體可提供序列、分流（Branching）/迴圈產(chǎn)生（Looping）、報表產(chǎn)生、資料庫整合等架構(gòu)。其他應(yīng)用採用的軟體則有助於管理、分析資料擷取時所收集的資料或模擬時所產(chǎn)生的資料，並且能進(jìn)一步將這些資料製作成報表。

產(chǎn)業(yè)新訊

5G商轉(zhuǎn)在即 PXI架構(gòu)可提供高彈性低成本優(yōu)勢

隨著5G商轉(zhuǎn)進(jìn)入倒數(shù)計時階段，全球廠商皆致力於提升資料傳輸?shù)氖瞻l(fā)速度與通道密度。放眼目前NI已經(jīng)設(shè)計出整合於天線的RF射頻技術(shù)，舉凡大規(guī)模天線陣列、Beamforming (波束賦形)的整合應(yīng)用模式，以及5G NR與Beam-Steering (波束控制) 系統(tǒng)模型的建立，皆可加速5G無線領(lǐng)域的研究人員測試相關(guān)數(shù)值的速度。

而NI最新一代Massive MIMO原形驗證系統(tǒng)，提供更高的資料傳輸率容納更多的使用者，在加強(qiáng)穩(wěn)定度的同時也能降低耗電量，協(xié)助工程師透過LabVIEW可重設(shè)模組與軟硬整合的特性，打造出Massive MIMO測試臺，迅速建立大規(guī)模天 線系統(tǒng)的原型。

圖二 : 業(yè)界已經(jīng)開始利用PXI模組來快速部署多天線測試技術(shù)

另一方面，5G穩(wěn)定且高速的連線優(yōu)勢，未來將廣泛應(yīng)用於自駕車的通訊設(shè)計，而自駕車能否安全上路的核心關(guān)鍵，則在於是否具備嚴(yán)苛的測試標(biāo)準(zhǔn)與精準(zhǔn)的射頻辨識。NI提供開放性的平臺解決方案，可將V2X之間的訊息整合至ADAS測試系統(tǒng)，讓自駕車保持最佳的行車距離，並獲得更精準(zhǔn)的導(dǎo)航路線；模擬硬體迴路(HIL)結(jié)合網(wǎng)路的即時性，讓企業(yè)在進(jìn)行自駕車測試時，能夠不間斷地掌握車體處理器與感測器的穩(wěn)定度，確保自駕車符合安全上路的標(biāo)準(zhǔn)。

是德科技PXI儀器解決方案

圖三 : 是德科技PXI儀器解決方案 圖片來源：keysight.com

是德科技：「PXI解決方案可提高測試速度、並縮小整體尺寸。」

是德科技宣佈，其高性能PXI和AXIe儀器和參考解決方案陣容已經(jīng)完成擴(kuò)充。這些儀器和解決方案廣泛用於各種應(yīng)用，包括5G、PA/FEM和數(shù)位互連測試，以提高測試速度、提升精度並縮小整體尺寸。

是德科技致力通過PXI和AXIe儀器提供業(yè)界射頻、微波和數(shù)位測量專業(yè)技術(shù)，這些新產(chǎn)品是其中一部分。利用是德科技的開放式Gen 3平臺，客戶可以選用最適合的外置電腦或控制器來滿足自身需求。例如，需要對電腦進(jìn)行優(yōu)化，用以捕獲並重播大資料流程的5G或電子戰(zhàn)應(yīng)用；或是需要大型、多通道、多主機(jī)殼PXIe測試系統(tǒng)的MIMO應(yīng)用。

國家儀器PXI模組化平臺

圖四 : 國家儀器PXI模組化測試系統(tǒng) 圖片來源：ni.com

國家儀器：「模組化儀器可建構(gòu)經(jīng)濟(jì)實惠的自動化測試系統(tǒng)。」

國家儀器的模組化儀器（MI），可建構(gòu)多功能且經(jīng)濟(jì)實惠的自動化測試系統(tǒng)。透過模組化儀器，可選擇多種量測、訊號產(chǎn)生、RF、功率，與切換器模組，並可於軟體中設(shè)定儀器，以符合特殊量測需要。

由於這些模組化儀器均可透過軟體進(jìn)行定義，因此可迅速互換並輕鬆重新設(shè)定，以符合相關(guān)的測試需求。此外，這種模組化儀器具有工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)電腦的功能，搭配進(jìn)階的時脈與同步化技術(shù)，可執(zhí)行高速測試作業(yè)。另有多款平臺可提供相關(guān)選項，包含PXI、PXI Express、PCI、PCI Express，與USB等。