專利名稱：一種1553b數(shù)據(jù)總線用在線耦合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在線耦合器，尤其涉及一種1553B數(shù)據(jù)總線用在線耦合器。
背景技術(shù)：
1553B數(shù)據(jù)總線是符合信號傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)協(xié)議MIL-STD-1553標(biāo)準(zhǔn)總線的簡稱，這種 數(shù)據(jù)總線被用來為各種系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)和信息交換提供媒介，是一種串行多路數(shù)據(jù)總線。 一個完整的1553B數(shù)據(jù)總線由多種元器件組成，1553B數(shù)據(jù)總線用在線耦合器是1553B數(shù)據(jù) 總線實(shí)現(xiàn)信號上行與下傳時必不可少的器件，1553B數(shù)據(jù)總線小型在線耦合器實(shí)現(xiàn)信號可 靠傳輸?shù)年P(guān)鍵是，降低線路連接中的反射干擾和故障的相互影響，延長信號傳輸?shù)木嚯x，保 證數(shù)據(jù)消息無錯誤?，F(xiàn)有的小型耦合器多采用直接耦合方式，即采用直接導(dǎo)線連接實(shí)現(xiàn)信 號的傳遞，由于短截線與總線的上的基波阻抗一樣，導(dǎo)致半基波阻抗不均勻，從而在短截線 的末端產(chǎn)生較大的反射干擾，直接影響總線上的信號傳輸，且總線與短截線直接相連，使得短 截線上的故障可直接影響總線，難以保證信號傳輸?shù)目煽啃浴Ｄ壳笆袌錾弦灿蓄愃频暮惺今?合器，體積大，需占用預(yù)定空間，外殼等附件所占比重大，不利于整機(jī)設(shè)備的小型化、輕量化
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的技術(shù)解決問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種1553B數(shù)據(jù)總線 用在線耦合器，體積小、重量輕、傳輸可靠、安裝簡便。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種1553B數(shù)據(jù)總線用在線耦合器，由1553B總 線、隔離電阻、耦合變壓器、短截線、終端銅管、終端電阻、屏蔽外殼和線路板組成，1553B總 線通過隔離電阻接在耦合變壓器的輸入端，耦合變壓器的輸出端通過短截線接發(fā)送器或接 收器，終端電阻接在1553B總線的一端并通過終端銅管連接封裝，1553B總線、隔離電阻、耦 合變壓器和短截線焊接在線路板上，1553B總線和短截線上的屏蔽層與屏蔽外殼之間無縫 連接，耦合器殼體內(nèi)腔整體灌膠。所述的屏蔽外殼采用黃銅材料，所述的屏蔽外殼采用對稱的“half”結(jié)構(gòu)，對接處 不留縫隙。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于本實(shí)用新型電路原理上采用了變壓器耦 合方式，與直接用導(dǎo)線連接相比，由于在總線和短截線的連接處接入了隔離電阻，使得短截 線上的短路等故障被隔離在總線之外，保證總線不受終端故障的影響；本實(shí)用新型采用的 信號傳輸電路，可大大減少因阻抗不匹配引起的反射干擾，提高了信號傳輸?shù)目煽啃?，并?此可延長短截線的連接長度達(dá)6米(直接導(dǎo)線連接只能0.3米)。與傳統(tǒng)盒式耦合器相比， 減輕了器件自身重量，且產(chǎn)品完全密封，360度低阻抗電纜屏蔽連接，具有良好的耐環(huán)境性 能，外形尺寸小，可直接與電纜捆綁固定，節(jié)省了器件安裝空間。

圖1為本實(shí)用新型的信號傳輸原理圖；[0008]圖2為本實(shí)用新型帶1個終端電阻的電路原理圖；圖3為本實(shí)用新型帶2個終端電阻的電路原理圖；圖4為本實(shí)用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；圖5為圖4的軸向截面圖；圖6為耦合變壓器線圈組成結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述1553B總線上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是曼徹斯特II型雙相電平碼，是一組標(biāo)準(zhǔn)格式的脈沖電平。其傳輸原理如下在耦合器的發(fā)送端，信號由發(fā)送設(shè)備經(jīng)輸入/輸出端口進(jìn)入總線； 在耦合器的接收端，總線上的信號經(jīng)耦合變壓器耦合后由輸入/輸出端口輸出到接收設(shè)備 (RT)，完成一個完整的信號通信過程。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在總線和短截線之間采用小型脈 沖變壓器進(jìn)行信號耦合，并在總線與短截線之間接入隔離電阻，避免短截線上發(fā)生的短路 故障引起總線短路失效。根據(jù)以上1553B數(shù)據(jù)總線原理設(shè)計(jì)的電路結(jié)構(gòu)如圖1所示，1553B 數(shù)據(jù)總線2分別通過兩個隔離電阻3接在耦合變壓器4的輸入端，耦合變壓器4的輸出端 通過短截線5接發(fā)送器/接收器，其中隔離電阻3和耦合變壓器4組成耦合器1。在耦合器設(shè)計(jì)中，耦合變壓器是整個產(chǎn)品最核心的器件，將直接影響信號傳輸?shù)?誤碼率及抗干擾能力，進(jìn)而影響信號質(zhì)量和傳輸效率。1553B總線信號電平較低，經(jīng)變壓器 耦合后，必定帶來能量的損失，從而使短截線上的電壓低于總線上發(fā)出的基波電壓。根據(jù)電 路設(shè)計(jì)，線圈的變壓比為固定值1.4 1，較高匝數(shù)端通過隔離電阻連在總線一側(cè)。從變壓 器原理上看，變壓器可以看作是一個電容并上一個電感，電容值決定了高頻分量的傳遞，電 感決定了低頻分量的傳遞。脈沖波形的傳遞與變壓器的電感和電容密切相關(guān)，電感小可引 起脈沖波形的頂降，電容大可引起脈沖波形的過沖，頂將和過沖都是脈沖波形的失真形式， 超過一定的范圍后將導(dǎo)致信號判別錯誤。因此在變壓器的設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能增大電感、降低 電容。但不論采取何種措施，在增大電感的同時，必然也會增大電容，因此必須折衷選取一 組較合適的參數(shù)來達(dá)到實(shí)際使用的需要。1553B數(shù)據(jù)總線小型在線耦合器可按用戶使用需要，接1 6個短截線。按1553B 總線的阻抗匹配原理，使用時總線兩端應(yīng)接入一個或兩個終端匹配電阻，其電阻值應(yīng)與傳 輸介質(zhì)的特性阻抗一致，以減少反射干擾。在本實(shí)用新型中，可根據(jù)使用需要將終端電阻直 接裝入耦合器產(chǎn)品內(nèi)部，不再需要另外增加終端匹配器，也可以端接傳輸電纜，供使用者靈 活連接其它器件。帶1個終端電阻的電路原理如圖2所示，終端電阻7接在1553B數(shù)據(jù)總 線2的一端，帶2個終端電阻的電路原理如圖3所示，終端電阻7接在1553B數(shù)據(jù)總線2的 兩端。如圖4所示，1553B數(shù)據(jù)總線小型在線耦合器，主要由終端銅管6、終端電阻7、屏蔽 外殼8、耦合變壓器4、隔離電阻3、傳輸電纜9、線路板10組成，如圖5所示，傳輸電纜9 一 根是短截線5，一根是1553B總線2。終端電阻7、耦合變壓器4、隔離電阻3通過焊接固定 在印制線路板10上，通過線路板10上的導(dǎo)體連成1553B總線傳輸通路；傳輸電纜9上的屏 蔽層與屏蔽外殼8之間用焊錫實(shí)現(xiàn)無縫連接，從而保證耦合器的屏蔽連續(xù)性；組裝好后再 向殼體內(nèi)腔灌膠，填滿各元件之間的縫隙，增加電氣隔離，同時固定內(nèi)部器件的相對位置，提高產(chǎn)品的抗振動沖擊等耐環(huán)境能力；帶端接電阻7的總線終端用終端銅管6連接封裝，保證屏蔽層的完整。耦合器作為1553B總線網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，必須考慮其屏蔽性能。耦 合器的屏蔽有兩點(diǎn)一是傳輸電纜9的屏蔽層與屏蔽外殼8的端接；二是耦合器本身的屏 蔽，必須保證屏蔽外殼8封閉。為保證良好的屏蔽性能，屏蔽外殼8采用導(dǎo)電性良好的黃銅 材料，同時為降低產(chǎn)品重量和外形尺寸，屏蔽外殼8的壁厚應(yīng)盡可能薄。考慮到零件的加工 工藝性，外殼采用了對稱的“half”結(jié)構(gòu)，外殼對接處不應(yīng)留有縫隙。耦合變壓器線圈是1553B數(shù)據(jù)總線耦合器的核心部件，主要由磁芯15和漆包線16 組成。如圖6所示，磁芯15為環(huán)形結(jié)構(gòu)，漆包線16沿圓周包圍磁芯15，從而充分利用磁芯 材料的磁性能，使漏磁最小，且外磁場對其影響也最小，能有效地防止電磁干擾。本實(shí)用新型未詳細(xì)說明內(nèi)容為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)。
權(quán)利要求一種1553B數(shù)據(jù)總線用在線耦合器，其特征在于由1553B總線(2)、隔離電阻(3)、耦合變壓器(4)、短截線(5)、終端銅管(6)、終端電阻(7)、屏蔽外殼(8)和線路板(10)組成，1553B總線(2)通過隔離電阻(3)接在耦合變壓器(4)的輸入端，耦合變壓器(4)的輸出端通過短截線(5)接發(fā)送器或接收器，終端電阻(7)接在1553B總線(2)的一端并通過終端銅管(6)連接封裝，1553B總線(2)、隔離電阻(3)、耦合變壓器(4)和短截線(5)焊接在線路板(10)上，1553B總線(2)和短截線(5)上的屏蔽層與屏蔽外殼(8)之間無縫連接，耦合器殼體內(nèi)腔整體灌膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種1553B數(shù)據(jù)總線用在線耦合器，其特征在于所述的屏 蔽外殼(8)采用黃銅材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種1553B數(shù)據(jù)總線用在線耦合器，其特征在于所述的屏 蔽外殼(8)采用對稱的“half”結(jié)構(gòu)，對接處不留有縫隙。
專利摘要一種1553B數(shù)據(jù)總線用在線耦合器，由1553B總線、隔離電阻、耦合變壓器、短截線、終端銅管、終端電阻、屏蔽外殼和線路板組成，1553B總線通過隔離電阻接在耦合變壓器的輸入端，耦合變壓器的輸出端通過短截線接發(fā)送器或接收器，終端電阻接在1553B總線的一端并通過終端銅管連接封裝，1553B總線、隔離電阻、耦合變壓器和短截線焊接在線路板上，1553B總線和短截線上的屏蔽層與屏蔽外殼之間無縫連接，耦合器殼體內(nèi)腔整體灌膠。本實(shí)用新型由于在總線和短截線的連接處接入了隔離電阻，保證總線不受終端故障的影響，采用的信號傳輸電路，提高了信號傳輸?shù)目煽啃?，并具有體積小、重量輕、傳輸可靠、安裝簡便的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號H01R13/66GK201590560SQ20092035081
公開日2010年9月22日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者劉在文, 劉小旦, 孫偉智, 逢沖 申請人:杭州航天電子技術(shù)有限公司