האצת הבחירה ברכיבים בעזרת מנוע החיפוש המתקדם Yoni2®לרכיבי ת"ר
Brandon Kaplan/Mini–Circuits
בחירת רכיבי ת”ר (RF) בתכנון מערכות יכולה להיות אחת המשימות שגוזלת זמן רב ביותר במחזור הפיתוח. ראשית, איש התכנון צריך לברור דגם מתאים מבין מאות אפשרויות. כל דגם מייצג מטריצה של תכונות ופרמטרים עם רמות שונות של תאימות לצורה, להתאמה ולפונקציה של דרישות התכנון. הערכת האפשרויות עלולה לארוך שעות ואף ימים ולאחר שמזהים חלק מתאים, עדיין קיימת אי ודאות באשר לאפשרות שדגם אחר יכול היה אולי להביא לביצועים טובים יותר של המערכת. זו בעיה קלאסית שמחייבת לברור את התבן מן המוץ.
באופן טבעי, חלק מהספקים של רכיבי ת”ר יצרו מסדי נתונים של מידע על מוצרים ופיתחו מנועי חיפוש כדי שיאיצו את המשימה השגרתית והמתישה של בחירת המוצר. טכנולוגיה זו מייצגת חדשנות בתחום התמיכה בלקוחות של רכיבי ת”ר, אבל כמו במקרים רבים, הבעיה מסתתרת בפרטים הקטנים. מנועי החיפוש של רכיבים מעניקים למהנדסים את המהירות והיעילות הגלומים בעוצמה של המחשוב, אבל מאחר שרוב המנועים פשוט מבצעים את החיפוש על ידי השוואת מפרטי ספקים מול הקריטריונים של הלקוח, הם עומדים בפני מגבלות שנגזרות מעצם טיבעם ומפיקים לעתים קרובות תוצאות חיוביות שגויות (false positive) ותוצאות שליליות שגויות (false negative) ולכן מחטיאים את השגת מטרת הזיהוי המדויק והשלם של החלקים המתאימים ביותר ליישום נתון.
כדי לענות על בעיה זו, פיתחה Mini–Circuits את Yoni2 שהוא מנוע חיפוש מתקדם רשום כפטנט עבור רכיבי ת”ר. מטרתו אינה רק לספק ללקוחות דרך מהירה בהרבה לזיהוי של חלקים שעומדים בדרישות התכנון שלהם, אלא גם להבטיח שתוצאות החיפוש ישקפו הערכה מדויקת ומציאותית של ביצועי המוצר בתוך רוחב הפס של יישום הלקוח. מאמר זה יבהיר את הייחוד של Yoni2 אל מול מנועי חיפוש אחרים של רכיבי ת”ר ויסביר את היתרונות הכרוכים במתודולוגיית החיפוש המתוחכמת של התוכנית של Yoni2.
מפרטי ספק – צמצום שיש בו נוחות
ספקים מעבירים מפרטי ביצועים כדרך מהירה ונוחה לקבל הערכה משוערת של ביצועי מוצר ביחס לפרמטר נתון שבו מעונינים. אלו הם ערכים בודדים שהיצרן יכול להתחייב בזהירות שהמוצר יעמוד בהם עם שוליים סבירים על פני טווח תדירויות הפעולה. מידע זה מפורט בהרחבה בדפי הנתונים של המוצר ובאתרי האינטרנט של הספקים ורוב מנועי החיפוש הפרמטריים של רכיבי ת”ר מחפשים התאמה בין קריטריוני הביצועים הנדרשים שאותם מספקים הלקוחות לבין נתונים אלו.
הבעיה הטמונה בגישה זו היא שבמציאות הביצועים החשמליים אינם ערך יחיד אלא משתנה שתלוי בתדירות. עבור מוצרים שמוגדרים על פני טווח תדירויות רחב, ייתכן שבמפרט יוכרז על ביצועי יתר או חסר בתוך רוחב פס מוגדר על מנת לספק מידע יותר מקורב של הביצועים על פני טווח התדירויות המלא המוגדר. אם הלקוח מתכוון להשתמש במוצר רק בתוך רוחב פס מסוים, חיפוש לפי מפרטי ביצועים בלבד עלול לא לציין רכיבים שמספקים בפועל ביצועים אידיאליים עבור היישום המיועד של הלקוח – או גרוע מזה, החיפוש עלול לכלול חלק שמספק ביצועים גבוליים לדרישות.
לדוגמה, בטבלת מפרטים צוין הגבר אופייני של 11dB עבור מגבר MMIC בעל הטווח הדינמי הגבוה PGA–103+ של Mini–Circuits, אשר מוגדר לפעולה מ- 50 עד 4,000 מגה הרץ. במציאות, עקומת ההגבר בתלות בתדירות של דגם זה מציגה שיפוע שלילי כפי שמוצג באיור 1.
שים לב שביצועי ההגבר האופייניים גבוהים מהמפרט שהוא 11 dB עד 1500 מגה הרץ. לכן, לקוח שיש לו יישום בתדירויות נמוכות יותר עם דרישה להגבר מזערי של 13 dB עלול בטעות לוותר על דגם זה, אם הוא יבסס את החיפוש שלו רק על המפרט, בחושבו שהוא אינו בגדר אפשרות מתאימה. מפרטים יכולים להציע נקודת ייחוס כללית נוחה, אבל מטבעם הם מצמצמים את הבחירה. עם זאת, זו המתודולוגיה שבה משתמשים רוב מנועי החיפוש של רכיבי ת”ר. ייתכן שמנועי חיפוש כאלה עדיין יהיו עדיפים על פני עיון מדוקדק בעשרות דפי נתונים, טבלאות ותרשימים, אך צריך לגשת אליהם עם מנה גדושה של ספקנות ביחס לדיוק ולשלמות של התוצאות שהם מחזירים.
Yoni2 – חכם יותר מהמפרטים
המחויבות המוחלטת של Mini–Circuits לאיכות, כוללת גם תוכנית מעמיקה לבדיקת כל חלק ולאפיונו. לכן, בנוסף למפרטי המוצרים, אנחנו מחזיקים ספרייה ענקית של נתוני ביצועים אופייניים מלאים שנאספו על פני טווחי תדירויות עבור פרמטרים חשובים של כל אחד מהדגמים שבקטלוג ובמסד הנתונים שלנו. תמיד סיפקנו נתוני בדיקות כמשאב עבור לקוחות ששקלו את השימוש בחלקים בתכנונים שלהם, וצבירת נתונים אלו אפשרה לנו בסופו של דבר את הפיתוח של כלי חיפוש מוצרים מתוחכם יותר.
במחשבה על המגבלות של המפרטים לבדם פיתחה Mini–Circuits את Yoni2, שהוא מנוע חיפוש רשום כפטנט אשר במקום להשוות את קריטוריוני הביצועים של הלקוחות מול מפרטים של ערך יחיד, הוא בודק אותם אל מול מיליוני נקודות של נתוני ביצועים אופייניים שנמדדו. התוכנית קושרת את החיפוש אל נקודות נתונים בתוך רוחב הפס המוגדר ביישום של הלקוח, כך שהחיפוש כולל רק ביצועים שמתאימים לרוחב הפס ביישום של הלקוח, מבטלת נתונים ששייכים לתחומי תדירויות חיצוניים, ומפיקה תוצאות חיפוש שמותאמות טוב יותר לצרכים המסוימים של הלקוח.
אם נשתמש שוב במגבר PGA–10-3+ כבדוגמה, ידוע לנו שמפרט ההגבר של הדגם הוא 11 dB, אבל אנחנו כבר יודעים שבפועל ההגבר גבוה מכך בחלק הנמוך של טווח התדירויות. נניח שללקוח מסוים יש דרישה להגבר מזערי של 13 dB ברוחב פס של 50 עד 1000 מגה הרץ עבור יישום מסוים. הלקוח היה מזין באתר האינטרנט של Mini–Circuits לתוך המנוע Yoni2 קריטריוני חיפוש כפי שמוצג
באיור 2.
חיפוש שמבוסס על מפרט הגבר של 11dB לא היה מעלה את PGA–103+ מאחר שהלקוח הגדיר הגבר של 13 dB לפחות. עם זאת, מאחר שביצועי ההגבר האופייניים של הרכיב עולים על 13 dB בתחום רוחב הפס שהוגדר על ידי הלקוח, שהוא 50 עד 1,000 מגה הרץ כפי שמוצג באיור 3, אנו מצפים ש- Yoni2 יכלול את PGA–103+ בתוצאות החיפוש.
החיפוש החזיר דגמים רבים שעמדו בדרישות של הלקוח, ואולם, כפי שציפינו, PGA–103+ נכלל בתוצאות אלו שמוצגות באיור 4. ממשק המשתמש מציג טבלת מפרטים מלאה עבור כל הדגמים המתאימים למען הנוחות של הלקוח בעיון ובהשוואה. שים לב שבעוד שטבלת המפרטים מציגה את ערך ההגבר של PGA–103+ ככזה שאינו מתאים לדרישה המזערית 13 dB, Yoni2 כוללת את הדגם הזה מאחר שביצועי המאפיינים שלו מתאימים מאוד לצורכי הלקוח. החיפוש הרבה יותר חכם מהמפרט.
למען הפשטות, הדוגמה המוצגת במאמר זה כרוכה בחיפוש רק לפי קריטריון אחד פשוט אבל Yoni2 מאפשרת למשתמשים לעדן את החיפוש שלהם ולצמצם את התוצאות על ידי שימוש באותה המתודולוגיה עם קריטריוני ביצועים מרובים בו זמנית. במקרים שבהם לא קיימת התאמה מלאה עבור כל הקריטריונים שהוגדרו, Yoni2 מנחה את המשתמש לדרג עבורה את שני קריטריוני החיפוש העליונים לפי סדר עדיפות כדי להפיק את תוצאות ההתאמה המתאימות ביותר האפשריות.
בדיוק כפי שמתארת הדוגמה הזו כיצד Yoni2 כוללת דגם שהמפרט שלו מתאים פחות לביצועים בתוך רוחב פס מסוים, היא עלולה גם לא לכלול דגמים עם מפרטים שעומדים בדרישות התכנון אבל הביצועים האופייניים שלהם פחותים בתדירויות מסוימות. הסבירות של מקרה כזה נמוכה יותר, מאחר שהנתונים במפרטים הם תמיד שמרניים ועם זאת, עובדה זו אמורה להוסיף ביטחון בדיוק של תוצאות החיפוש המתקבלות מ- Yoni2.
כלי חיפוש טוב יותר, מחזור תכנון מהיר יותר
מנוע החיפוש המתקדם Yoni2 משתמש במתודולוגיית חיפוש מתוחכמת יותר מאשר מנועי חיפוש אחרים של רכיבי ת”ר. באמצעות חיפוש שמבוסס על ביצועים אופייניים וכולל מיליוני נקודות של נתוני בדיקה שנמדדו בפועל, למנוע החיפוש Yoni2 יש סיכוי קטן יותר להפיק תוצאות חיוביות שגויות (false positive) ותוצאות שליליות שגויות (false negative), בעיה מובנית בחיפושים המבוססים על מפרטים פשוטים של הספקים.
Yoni2 מספק לאנשי התכנון כלי שמאיץ באופן משמעותי ביותר את מחזור התכנון שלהם בשתי דרכים. Yoni2 מקצרת את הזמן ומפחיתה את המאמצים הנדרשים לחיפוש רכיבים בכמה סדרי גודל על ידי יצירת רשימות של דגמים שעומדים בקריטריוני הביצועים המוגדרים בתוך שניות ספורות. בנוסף, מאחר שהחיפוש מאתר דגמים שיכולים להיות מתאימים עם ודאות גבוהה יותר שהביצועים הממשיים שלהם יתאימו לדרישות של תכנון מערכת, Yoni2 מפחיתה את כמות המקרים שבהם מתחילים להשתמש במוצרים שלא פועלים כפי שהיה צפוי לפי התוצאות שלהם במערך הבדיקות. בסיכומו של דבר, המשמעות של תהליך חיפוש רכיבים מהיר יותר וקל יותר עם תוצאות מדויקות יותר היא מעבר מהיר יותר משלבי ההערכה לתכנונים שפועלים.
