一种１５５３Ｂ数据总线用在线耦合器制造技术

一种１５５３Ｂ数据总线用在线耦合器，由１５５３Ｂ总线、隔离电阻、耦合变压器、短截线、终端铜管、终端电阻、屏蔽外壳和线路板组成，１５５３Ｂ总线通过隔离电阻接在耦合变压器的输入端，耦合变压器的输出端通过短截线接发送器或接收器，终端电阻接在１５５３Ｂ总线的一端并通过终端铜管连接封装，１５５３Ｂ总线、隔离电阻、耦合变压器和短截线焊接在线路板上，１５５３Ｂ总线和短截线上的屏蔽层与屏蔽外壳之间无缝连接，耦合器壳体内腔整体灌胶。本实用新型专利技术由于在总线和短截线的连接处接入了隔离电阻，保证总线不受终端故障的影响，采用的信号传输电路，提高了信号传输的可靠性，并具有体积小、重量轻、传输可靠、安装简便的优点。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种在线耦合器，尤其涉及一种1553B数据总线用在线耦合器。
技术介绍
1553B数据总线是符合信号传输的标准协议MIL-STD-1553标准总线的简称，这种 数据总线被用来为各种系统之间的数据和信息交换提供媒介，是一种串行多路数据总线。 一个完整的1553B数据总线由多种元器件组成，1553B数据总线用在线耦合器是1553B数据 总线实现信号上行与下传时必不可少的器件，1553B数据总线小型在线耦合器实现信号可 靠传输的关键是，降低线路连接中的反射干扰和故障的相互影响，延长信号传输的距离，保 证数据消息无错误。现有的小型耦合器多采用直接耦合方式，即采用直接导线连接实现信 号的传递，由于短截线与总线的上的基波阻抗一样，导致半基波阻抗不均勻，从而在短截线 的末端产生较大的反射干扰，直接影响总线上的信号传输，且总线与短截线直接相连，使得短 截线上的故障可直接影响总线，难以保证信号传输的可靠性。目前市场上也有类似的盒式耦 合器，体积大，需占用预定空间，外壳等附件所占比重大，不利于整机设备的小型化、轻量化
技术实现思路
本技术的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供一种1553B数据总线 用在线耦合器，体积小、重量轻、传输可靠、安装简便。本技术的技术解决方案是一种1553B数据总线用在线耦合器，由1553B总 线、隔离电阻、耦合变压器、短截线、终端铜管、终端电阻、屏蔽外壳和线路板组成，1553B总 线通过隔离电阻接在耦合变压器的输入端，耦合变压器的输出端通过短截线接发送器或接 收器，终端电阻接在1553B总线的一端并通过终端铜管连接封装，1553B总线、隔离电阻、耦 合变压器和短截线焊接在线路板上，1553B总线和短截线上的屏蔽层与屏蔽外壳之间无缝 连接，耦合器壳体内腔整体灌胶。所述的屏蔽外壳采用黄铜材料，所述的屏蔽外壳采用对称的“half”结构，对接处 不留缝隙。本技术与现有技术相比的优点在于本技术电路原理上采用了变压器耦 合方式，与直接用导线连接相比，由于在总线和短截线的连接处接入了隔离电阻，使得短截 线上的短路等故障被隔离在总线之外，保证总线不受终端故障的影响；本技术采用的 信号传输电路，可大大减少因阻抗不匹配引起的反射干扰，提高了信号传输的可靠性，并因 此可延长短截线的连接长度达6米(直接导线连接只能0.3米)。与传统盒式耦合器相比， 减轻了器件自身重量，且产品完全密封，360度低阻抗电缆屏蔽连接，具有良好的耐环境性 能，外形尺寸小，可直接与电缆捆绑固定，节省了器件安装空间。附图说明图1为本技术的信号传输原理图；图2为本技术带1个终端电阻的电路原理图；图3为本技术带2个终端电阻的电路原理图；图4为本技术的内部结构图；图5为图4的轴向截面图；图6为耦合变压器线圈组成结构图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术进行详细描述1553B总线上传输的数据是曼彻斯特II型双相电平码，是一组标准格式的脉冲电平。其传输原理如下在耦合器的发送端，信号由发送设备经输入/输出端口进入总线； 在耦合器的接收端，总线上的信号经耦合变压器耦合后由输入/输出端口输出到接收设备 (RT)，完成一个完整的信号通信过程。根据电磁感应原理，在总线和短截线之间采用小型脉 冲变压器进行信号耦合，并在总线与短截线之间接入隔离电阻，避免短截线上发生的短路 故障引起总线短路失效。根据以上1553B数据总线原理设计的电路结构如图1所示，1553B 数据总线2分别通过两个隔离电阻3接在耦合变压器4的输入端，耦合变压器4的输出端 通过短截线5接发送器/接收器，其中隔离电阻3和耦合变压器4组成耦合器1。在耦合器设计中，耦合变压器是整个产品最核心的器件，将直接影响信号传输的 误码率及抗干扰能力，进而影响信号质量和传输效率。1553B总线信号电平较低，经变压器 耦合后，必定带来能量的损失，从而使短截线上的电压低于总线上发出的基波电压。根据电 路设计，线圈的变压比为固定值1.4 1，较高匝数端通过隔离电阻连在总线一侧。从变压 器原理上看，变压器可以看作是一个电容并上一个电感，电容值决定了高频分量的传递，电 感决定了低频分量的传递。脉冲波形的传递与变压器的电感和电容密切相关，电感小可引 起脉冲波形的顶降，电容大可引起脉冲波形的过冲，顶将和过冲都是脉冲波形的失真形式， 超过一定的范围后将导致信号判别错误。因此在变压器的设计中应尽可能增大电感、降低 电容。但不论采取何种措施，在增大电感的同时，必然也会增大电容，因此必须折衷选取一 组较合适的参数来达到实际使用的需要。1553B数据总线小型在线耦合器可按用户使用需要，接1 6个短截线。按1553B 总线的阻抗匹配原理，使用时总线两端应接入一个或两个终端匹配电阻，其电阻值应与传 输介质的特性阻抗一致，以减少反射干扰。在本技术中，可根据使用需要将终端电阻直 接装入耦合器产品内部，不再需要另外增加终端匹配器，也可以端接传输电缆，供使用者灵 活连接其它器件。带1个终端电阻的电路原理如图2所示，终端电阻7接在1553B数据总 线2的一端，带2个终端电阻的电路原理如图3所示，终端电阻7接在1553B数据总线2的 两端。如图4所示，1553B数据总线小型在线耦合器，主要由终端铜管6、终端电阻7、屏蔽 外壳8、耦合变压器4、隔离电阻3、传输电缆9、线路板10组成，如图5所示，传输电缆9 一 根是短截线5，一根是1553B总线2。终端电阻7、耦合变压器4、隔离电阻3通过焊接固定 在印制线路板10上，通过线路板10上的导体连成1553B总线传输通路；传输电缆9上的屏 蔽层与屏蔽外壳8之间用焊锡实现无缝连接，从而保证耦合器的屏蔽连续性；组装好后再 向壳体内腔灌胶，填满各元件之间的缝隙，增加电气隔离，同时固定内部器件的相对位置，提高产品的抗振动冲击等耐环境能力；带端接电阻7的总线终端用终端铜管6连接封装，保证屏蔽层的完整。耦合器作为1553B总线网络的重要组成部分，必须考虑其屏蔽性能。耦 合器的屏蔽有两点一是传输电缆9的屏蔽层与屏蔽外壳8的端接；二是耦合器本身的屏 蔽，必须保证屏蔽外壳8封闭。为保证良好的屏蔽性能，屏蔽外壳8采用导电性良好的黄铜 材料，同时为降低产品重量和外形尺寸，屏蔽外壳8的壁厚应尽可能薄。考虑到零件的加工 工艺性，外壳采用了对称的“half”结构，外壳对接处不应留有缝隙。耦合变压器线圈是1553B数据总线耦合器的核心部件，主要由磁芯15和漆包线16 组成。如图6所示，磁芯15为环形结构，漆包线16沿圆周包围磁芯15，从而充分利用磁芯 材料的磁性能，使漏磁最小，且外磁场对其影响也最小，能有效地防止电磁干扰。本技术未详细说明内容为本领域技术人员公知技术。权利要求一种1553B数据总线用在线耦合器，其特征在于由1553B总线(2)、隔离电阻(3)、耦合变压器(4)、短截线(5)、终端铜管(6)、终端电阻(7)、屏蔽外壳(8)和线路板(10)组成，1553B总线(2)通过隔离电阻(3)接在耦合变压器(4)的输入端，耦合变压器(4)的输出端通过短截线(5)接发送器或接收器，终端电阻(7)接在1553B总线(2)的一端并通过终端铜管(6)连接封装，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种１５５３Ｂ数据总线用在线耦合器，其特征在于：由１５５３Ｂ总线（２）、隔离电阻（３）、耦合变压器（４）、短截线（５）、终端铜管（６）、终端电阻（７）、屏蔽外壳（８）和线路板（１０）组成，１５５３Ｂ总线（２）通过隔离电阻（３）接在耦合变压器（４）的输入端，耦合变压器（４）的输出端通过短截线（５）接发送器或接收器，终端电阻（７）接在１５５３Ｂ总线（２）的一端并通过终端铜管（６）连接封装，１５５３Ｂ总线（２）、隔离电阻（３）、耦合变压器（４）和短截线（５）焊接在线路板（１０）上，１５５３Ｂ总线（２）和短截线（５）上的屏蔽层与屏蔽外壳（８）之间无缝连接，耦合器壳体内腔整体灌胶。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小旦，刘在文，逢冲，孙伟智，
申请(专利权)人：杭州航天电子技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]