1553B總線常見三種組網(wǎng)方式
1553B總線(MIL-STD-1553B)是一種集中式串行總線協(xié)議,廣泛應用于航空、航天、艦船及軍事裝備等領域。1553B總線通過統(tǒng)一的數(shù)字通信標準,取代了傳統(tǒng)設備間復雜的模擬信號傳輸和點對點連線,大幅減少了電纜數(shù)量和系統(tǒng)重量。例如,傳統(tǒng)航空電子設備間需要大量獨立的線纜連接,而1553B總線通過共享總線結構,僅需主電纜和短截線即可實現(xiàn)多設備互聯(lián),顯著簡化了布線結構。這種標準化設計還降低了系統(tǒng)開發(fā)和維護的復雜度,便于模塊化擴展和升級。根據(jù)不同的組網(wǎng)距離,介紹直接耦合組網(wǎng)、變壓器耦合組網(wǎng)、電光轉換遠距離組網(wǎng)三種常見組網(wǎng)方式。
1.直接耦合組網(wǎng)
· 適合距離:適用于短距離(短截線≤0.3米),無需變壓器,直接通過電纜連接,結構簡單。
· 缺點:存在阻抗匹配問題,故障隔離性差,單點故障可能影響整個總線通信,需謹慎使用。
· 組網(wǎng)方法:將1553B雙絞屏蔽線剝開,在差分信號正負線之間橋接78歐姆,連接方式如圖,總線 B 也通過同樣的方式連接到另一個設備總線 B上,以實現(xiàn)簡單組網(wǎng)。
圖 1 直接耦合組網(wǎng)圖
2.變壓器耦合組網(wǎng)
· 適合距離:通過隔離變壓器連接,適用中等距離(耦合短截線≤6米,主電纜總長度≤100米)。
· 優(yōu)點:具有更好的電氣隔離、故障節(jié)點可隔離、噪聲抑制和阻抗匹配性能。廣泛用于軍用和航天系統(tǒng)。
· 組網(wǎng)方法:(1)雙冗余總線需獨立布線,避免共用耦合器,以確保物理隔離。 (2)使用多端口耦合器(如ESI-210)擴展短截線數(shù)量,支持連接多個終端。例如,一個耦合器可擴展1~10個短截口,通過級聯(lián)多個耦合器實現(xiàn)大型系統(tǒng)組網(wǎng)。
圖 2 1~10支線耦合器
(3)耦合器最左端和最右端接78Ω終端電阻,進行阻抗平衡。
圖 3 耦合器連接圖
組網(wǎng)案例:
現(xiàn)需對4個被測設備(RT1,RT2,RT3,RT4)進行1553B組網(wǎng)測試。以兩個科洛威爾USB-1553B單通道單功能通信板卡CLV-5051-1S(https://www.clvtech.net/page230?product_id=94)作為模擬設備,一個模擬BC,一個模擬BM,以完成應答激勵,數(shù)據(jù)記錄等測試任務。組網(wǎng)圖如下:
圖 4 變壓器耦合組網(wǎng)圖
3. 遠距離組網(wǎng)
· 適合距離:通過電光轉換模塊,最遠可以達到500米通信距離。
· 優(yōu)點:具有低延遲、受電磁干擾小、傳輸距離遠等優(yōu)點。
· 組網(wǎng)方法:(1)通過1553B 總線電光轉換模塊,以實現(xiàn)“電—光—電”轉換傳輸。(2)在使用時需要兩個 CLV-7055 模塊成對使用,(3)將1553B電信號通過耦合器進行組網(wǎng)。
圖 5 典型使用連接示意圖
組網(wǎng)案例:有2個被測設備(RT1,RT2)在其他廠房,與主測室距離400米左右,現(xiàn)需要通過BC進行命令測試,BM進行數(shù)據(jù)記錄。以1個科洛威爾USB-1553B單通道多功能通信板卡CLV-5051-1M作為模擬設備,模擬BC&BM;通過1553B 總線電光轉換模塊1# CLV-7055(https://www.clvtech.net/page230?product_id=190)將MIL-STD-1553A/B 雙冗余通道電信號轉換為光信號,通過光信號實現(xiàn) 1553B 總線信號遠距離低延遲傳輸;然后再通過1553B 總線電光轉換模塊2#將光信號轉換為電信號,與被測設備通過耦合器進行連接。組網(wǎng)圖如下:
圖 6 1553B電光轉換模塊遠距離組網(wǎng)圖
以上三種組網(wǎng)方式只是拋磚引玉,歡迎大家提出更多不同應用場景的組網(wǎng)需求,一起交流探討。

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