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전자 시험 및 검증을 위한 모듈형 신호 스위칭 및 시뮬레이션 제품 선도 공급사인 피커링 인터페이스가 PXI 오류 삽입 장치(Fault Insertion Unit, FIU) 스위치 모듈 제품군에 새로운 제품을 추가했다고 발표했다. 모델 40-205 (PXI) 및 42-205 (PXIe)은 컴팩트한 1-슬롯 크기이며, 피커링의 2-선 직렬 인터페이스 오류 삽입 스위칭 제품군에 포함된다. MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems) 스위치를 기반으로 설계된 이 모듈은 고속 통신 프로토콜에서 발생하는 일반적인 오류를 시뮬레이션하며, MultiGBASE-T1 테스트의 최신 기준을 지원한다.

“피커링의 최신 MEMS-기반 모듈은 다른 스위칭 기술에서는 찾을 수 없는 독보적인 장점을 제공한다,” 라고 피커링 제품 관리 책임자 Steven Edwards 씨는 말했다. 그는 “리드 릴레이나 전자기계식 릴레이(EMR)로는 성능 한계로 인해 최신 MultiGBASE-T1 프로토콜의 고속 대역폭 요구사항을 충족할 수 없으므로, 당사는 최고 수준의 대역폭 FIU를 제공하기 위해 첨단 MEMS 스위치를 채택했다. 50µs신호 스위치의 작동 속도는 테스트 시스템 처리량을 크게 향상시켰다. 또한, 30억 회 이상 작동 가능한 성능으로 사용 수명을 극대화하고 유지보수를 위한 시스템 정지 시간을 최소화한다.” 라며 덧붙였다.

이 모듈은 기본적으로 자동차 하드웨어-인-더-루프(Hardware-In-the-Loop, HIL) 시뮬레이션에 사용되며, 특히 첨단 운전자 지원 시스템(Advanced Driver-Assistance Systems, ADAS) 컨트롤러와 같은 네트워크 데이터 속도가 최대 10Gbps에 달하는 최신 고대역폭 MultiGBASE-T1 이더넷 네트워킹 관련 제품의 검증을 위해 설계되었다. FIU는 다양한 연결 오류가 발생했을 때 컨트롤러가 안전하고 안정적으로 작동하는지 검증하는 데 사용된다. 또한, 싱글 페어 이더넷(Single Pair Ethernet, SPE)은 구현이 쉽고 비용이 낮으며 표준 이더넷 CAT 5/6 케이블보다 가벼워 항공우주 및 산업 분야에서도 점점 더 많이 채택되고 있다.

이 모듈은 4-채널 또는 8-채널의 임피던스 매칭된 2-선 신호 경로를 제공하며, 기존 10BASE-T1부터 최신 10GBASE-T1 자동차 이더넷 표준에 이르는 다양한 통신 프로토콜을 지원함으로써 미래 테스트 요구 사항 변화에도 대비할 수 있다. 기본 상태에서는 높은 신호 무결성으로 2-선 통신 신호 채널이 모듈을 통해 직접 연결된다. 이후, 필요에 따라 임의의 선을 오픈 회로로 설정하거나 선 쌍 간에 쇼트를 적용할 수 있다. 또한, 두 개의 오류 버스를 통해 네 개의 외부 신호 중 하나를 오류 신호로 입력할 수 있으며, 각 버스는 EMR 체인지오버 스위치 기능을 갖추고 있어 일반적으로 전원/접지 연결 또는 채널 간 저항성 오류를 시뮬레이션할 수 있다.

당사 파트너 Menlo Micro의 최신 MEMS 스위칭 기술을 활용함으로써, 신호 채널은 낮은 삽입 손실과 VSWR성능을 나타내며, 6GHz 이상에서도 우수하고 낮은 오차 반복성의 RF 성능을 보장하고, 각 경로는 동일한 삽입 손실을 유지한다. 또한, 정교한 기계적, 전기적 설계로 신호 경로에 노이즈와 불필요한 신호가 유입되는 것을 최소화한다. 채널 당 최대 0.5A, 선 쌍 간 100V까지 사용이 가능한다. 선 쌍은 대부분의 단일 트위스트 페어 신호 시스템에 적합한 전송 라인 제어 임피던스를 갖는다. 오류 버스는 각각 1.6A의 전류를 처리할 수 있어 여러 채널을 동일한 오류 조건에 연결할 수 있으며, 각 오류 버스에는 EMR 체인지오버 릴레이가 있어 외부 오류 조건을 선택할 수도 있다.

다양한 고객 및 분야별 MultiGBASE-T1 커넥터 제품군과의 연결을 위해, 이 모듈은 전면의 고속 커넥터 인터페이스를 통해 브레이크아웃 액세서리로 연결된다. 이 액세서리는 채널 연결용으로 여러 개의 Rosenberger H-MTD 시리즈 커넥터로 구성되며, 오류 버스 연결용으로는 9-핀 D 커넥터를 사용한다. 필요 시 다른 자동차 이더넷 커넥터 인터페이스도 지원 가능한다. 브레이크아웃 모듈은 캐비닛 선반에 장착하거나 1U 표준 19인치 랙 마운트 패널에 고정할 수 있다.

모듈 ‘상태 모니터링’을 지원하기 위해 모든 모델에 릴레이 사이클 카운팅 기능이 포함되어 있어, 사용 빈도가 높은 릴레이를 식별할 수 있다. 이 정보를 활용해 시스템 연결을 조정하여, 사용 빈도가 높은 접점에 적용된 신호를 덜 사용된 접점으로 교체함으로써 릴레이의 작동 수명을 연장할 수 있다. 규격상 명시된 30억 회의 작동 수명은 어떤 신호 경로라도 실제 수명 한계에 도달하기까지 상당한 사용 시간을 의미한다.