Oulussa osataan RF

 

Oulun seudun radioteknologioiden osaamisen ja kaupallisen soveltamisen on monelta taholta todettu olevan maailman huippua. RF teknologian alueella kokeellinen työ on välttämätöntä eikä pelkillä tietokonesimulaatioilla saavuteta riittävän luotettavia tuloksia. Myös laadukas tutkimustyö edellyttää teorioiden tulosten ja langattomien sovellusten verifiointia mittauksin. Radiotaajuussuunnittelu vaatii siis merkittäviä laiteinvestointeja erityisesti prototyyppien testaamiseen mutta myös opetukseen ja tutkimukseen.

 

Mittalaitteita tulevaisuuden radioteknologioiden tutkimukseen

RF Excellence in Oulu on Euroopan kehitysrakennerahaston rahoittama hanke, jonka tavoitteena on ylläpitää ja parantaa Oulun asemaa maailman huipulla radiotaajuussuunnittelussa mahdollistamalla korkealuokkaisen tutkimuksen tekemisen alueen teollisuudelle tärkeällä alalla, sekä kouluttaa insinöörejä RF-suunnittelun uusiin haasteisiin.

Tulevaisuuden radiojärjestelmät asettavat erityisiä haasteita RF-mittauksille. Esimerkiksi aktiivisen tutkimus- ja kehitystyön kohteena olevan 5G järjestelmän osalta ollaan siirtymässä suurempien datanopeuksien myötä yhä suuremmille taajuuksille ja laajakaistaisempiin signaaleihin. Tämä vaatii mittalaitekannan uusimista ja taajuusalueen laajentamista.

 

 

Mittajärjestelmä huippututkimuksen ja koulutuksen tarpeisiin

Projekti sisältää investointiosion, jossa keskitytään laitekannan päivittämiseen ajanmukaiseksi siten, että se palvelee sekä tutkimuksen että koulutuksen tarpeita ja on laajennettavissa myös jatkossa yhä suuremmille taajuuksille. Projekti sisältää myös kehitysosion, jossa on tavoitteena parempi ohjelmistojen ja laitteistojen integrointi ja monikäyttöisten mittausrutiinien kehitys.

Projektissa on valittu Matlab-pohjainen ohjausympäristö, jossa laiteajurit on integroitu osaksi matlab-koodia. Matlab-ohjelmaa käytetään paljon teoreettisessa tietoliikennetutkimuksessa ja RF-systeemityössä joten tämä valinta mahdollistaa simulointien ja mittausten kehityksen sekä tulosten analysoinnin samassa ympäristössä ja esimerkiksi mittauksissa tarvittavien signaalien generoinnin suoraan simulointiohjelmasta. Tämä on etu resurssien näkökulmasta mutta tästä on hyötyä myös koulutuksellisesti.

Yhtenä esimerkkinä korkeampien taajuuksin myötä avautuneista uusista tutkimusalueista voidaan mainita adaptiiviset ja keilaavat antenniryhmät. Suuremmat taajuudet mahdollistavat pienemmät rakenteet, jolloin useita antenneja voidaan yhdistää ohjelmallisesti ohjattavaksi ryhmäksi mutta samalla antennijärjestelmien mittaaminen tuo uusia haasteita. Toisaalta RF elektroniikan integrointi yhä monimutkaisempiin ja ohjelmallisesti kontrolloituihin kokonaisuuksiin vaatii myös mittausten automatisointia ohjelmoitavasti kontrolloitujen asetusten osalta sekä kokonaisten RF-lähetin/vastaanotin signaaliketjujen testaamista kun yksittäisiä komponentteja ei enää päästä mittaamaan.  

Tässä hankkeessa Oulun yliopiston RF mittausjärjestelmää päivitetään ja kehitetään vastaamaan näitä vaatimuksia.

Hankkeen tuloksena saadaan ajanmukainen mittajärjestelmä huippututkimuksen ja koulutuksen tarpeisiin Oulun yliopistolle tutkimusta alueen teollisuudelle tärkeällä alalla.

Hanke toteutetaan vuosina 2016 ja 2017.

 

Tavoitteet ja uudet teknologiat jotka vaikuttavat laiteinvestointeihin:

 

 

 

Hanketta tukevat:

  • Bittium
  • Spreadtrum
  • Nordic Semiconductor
  • Keysight Technologies