1553B 航电总线电缆网络测试方案

MIL-STD-1553A/B 总线电缆网络测试

基本简介

LT-1553B-C16/C32为MIL-STD-1553A/B总线网络测试仪，通过分析总线网络的物理和电气参数来定量分析总线网络的可靠性。

LT-1553B-C16/C32是目前市面上唯一一款可以覆盖GJB5186.5电缆网络测试项目，并同时支持1/4M总线速率的电缆网络的网络测试仪。

特性

n模块化设计 方便裁剪，易于维修。

n便携式/移动式设计适用于多种测试场合。

n一体化设计内置高速示波器、任意波形信号发生器、直流电阻测试模块、绝缘电阻测试模块、阻抗测试模块、故障注入模块和总线信号分析模块

n覆盖GJB5186.5的电缆网络测试规范可测试除去隔离电阻外的所有测试项目（配合测试工装可实现所有测试项目的测试）。

n支持最多16/32个节点的总线网络测试；

电缆网络结构

nMIL-STD-1553作为一个军用串行总线标准于1973年由美国国防部发布。此标准定义了总线的机械特性、电气特性和协议。

n它作为命令/应答方式的半双工串行总线，采用双冗余平衡传输线（屏蔽双绞线），通过时分复用的方式，最多可以连接31个终端(RT)设备。

n由于采用了曼彻斯特编码，MIL-STD-1553总线数据可以在采用变压器隔离的传输线路中传输，从而可以将设备节点从总线系统中隔离出来，确保了总线系统的可靠性。

耦合器

n耦合器内部构造如上图所示，设备端同主总线端的变比为1/1.414，总线端串接了两个对称的隔离电阻，隔离电阻为0.75Zo。所以从设备端测得的特性阻抗应为(1/1.414)2X（0.75Zo+0.75Zo+0.5Zo)=Zo 。

信号在电缆网络中的传输

n标准规定总线耦合器的变比为1/1.414，从而将信号的幅值提高了3db。另外，隔离电阻和终端电阻构成的电阻网络又将信号的幅值衰减了1/4，计算得到Vs/Vb=1.414*(0.5/2)=0.35。即短截线上的信号到了主总线上衰减了近1/3。

MIL-STD-1553A/B总线测试

nMIL-STD-1553A/B总线系统由总线终端设备和电缆网络构成，这两个部分的可靠性是保障总线系统可靠性的前提。

n针对这两个部分的测试，SAE组织根据广大MIL-STD-1553A/B总线用户的测试经验，整理出了AS4111/2、AS4113/4、AS4116和AS4115共6个部分的测试规范，其中AS4115定义了总线网络的测试规范，其他5个部分定义了总线终端设备的测试规范。另外SAE组织还定义了电缆组件，如耦合器、终端电阻和电缆的测试规范“AS4117”。

n针对AS4111~AS4117这7个部分的测试标准，原国防科学技术工业委员会发布了GJB5186.1~GJB5186.7，共7个部分，同AS4111~AS4117相对应，作为国军标，应用在GJB289（MIL-STD-1553A/B）总线的测试中。

连续性测试

n连续性测试

¨屏蔽的连续性

n屏蔽层的电阻要小于0.039Ω/米

¨总线的连续性

n主总线的电阻要小于0.171Ω/米

¨总线隔离

n主总线芯线和屏蔽层的绝缘电阻要大于1MΩ

¨短截线直流电阻

n耦合器设备端线圈的直流电阻要小于5Ω

¨故障隔离电阻

n耦合器总线端串接的两个隔离电阻之和要在102~312Ω之间

¨变压器耦合方式的隔离

n主总线芯线正端和短截线芯线正端的绝缘电阻要大于10MΩ

n主总线芯线负端和短截线芯线负端的绝缘电阻要大于10MΩ

特性阻抗

¨总线特性阻抗

    1.短截线端全部接上1KΩ电阻，测量主总线端的阻抗值Zb；

    2.依次开路1个短截线，并测量主总线端的阻抗值Zb，直至全部开路停止测试；

    3.每次只短路一个短截线，其它短截线挂接1KΩ电阻，测量主总线端阻抗Zb；

测量次数：2+2N+2N=4N+2次

¨短截线特性阻抗

    1.非测量点的短截线上全部挂接1KΩ电阻，逐个测量短截线端的阻抗Zs；

    2.依次开路1个短截线，并测量Zs,直至全部开路完成此短截线测试；

    3.每次只短路一个短截线，并测量Zs，直至其它短截线都完成过短路测试；

测量次数：2N+2N(N-1)+2N(N-1)=N(4N-2)次

动态故障影响

n动态故障影响

   ¨靠近主总线两端分别接入一个BC和一个RT

   ¨分别在其它短截线上跨接一个能够产生30Khz短路的电子开关

   ¨在这种情况下，应能保证BC和RT进行正常通信

衰减

n衰减

¨总线衰减

   在主总线一端注入峰峰值6V、250kHz和1MHz的正弦波，在主总线另一端测量总线传输信号的衰减结果值Vb;

¨总线耦合器衰减

    n在一个短截线上注入18V、1Mhz的正弦波，在其它一个短截线上测量此正弦波，同时依次短路其它未被测量的短截线，直至测得的正弦波的幅值小于规定值1V，记录下短路的短截线的个

    n通过标准是>=2；

n余度总线间的隔离

   总线主电缆所连的一个终止器两端注入峰一峰电压为9.0 V、频率为1.0MHz的正弦波信号Va，在被测量余度总线主电缆所连的两个终止器两端分别测量峰一峰电压Vb。   

两条总线分别作为活动和被测量的余度总线，共需测试4次。

PAC：每一相应的Va、Vb，要求201g(Va/Vb)≥65 dB

n共模抑制

在注入共模信号条件下，验证总线网络正常工作的能力。

在两个电阻连接处依次注入以下二种类型的共模电压Vcm:

   a)+10.0 V直流；

   b)-10.0 V直流：

   c)幅值为10 V的正弦波扫描信号，频带范同为1Hz--2MHz。

每种测试至少持续90s。

n波形畸变

    ¨波形过零点畸变

a)S1:BT连接到总线网络的一个终端位置，重复发出消息，BT发出波形的峰一峰电压幅度为27.0 V，上升和下降的时间范围为(300+30)ns;且要求BT发出消息中应包含2.0μs、1.5μs、1.0μs和0.5μs四种过零点间隔的信息位；

b)S2:选择总线网络的一个终端位置作为测量点（第一次测量点可选在任一终端位置上，其后测量点按S3中的规定来选择）分别测量S1中规定的四种过零点间隔信息位的过零畸变值；

c)S3:将BT依次分别放置在总线网络每个终端位置上，并将上一次BT所在的位置作为测量点，重复Sl与S2。

n准确的波形畸变定位

n对称性波形分析