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1553B總線常見(jiàn)三種組網(wǎng)方式

1553B總線常見(jiàn)三種組網(wǎng)方式

2025/5/12 14:41:08

1553B總線(MIL-STD-1553B)是一種集中式串行總線協(xié)議,廣泛應(yīng)用于航空、航天、艦船及軍事裝備等領(lǐng)域。1553B總線通過(guò)統(tǒng)一的數(shù)字通信標(biāo)準(zhǔn),取代了傳統(tǒng)設(shè)備間復(fù)雜的模擬信號(hào)傳輸和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)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(shè)備間需要大量獨(dú)立的線纜連接,而1553B總線通過(guò)共享總線結(jié)構(gòu),僅需主電纜和短截線即可實(shí)現(xiàn)多設(shè)備互聯(lián),顯著簡(jiǎn)化了布線結(jié)構(gòu)。這種標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)還降低了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和維護(hù)的復(fù)雜度,便于模塊化擴(kuò)展和升級(jí)。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(zhuǎn)換遠(yuǎn)距離組網(wǎng)三種常見(jiàn)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(wú)需變壓器,直接通過(guò)電纜連接,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

· 缺點(diǎn):存在阻抗匹配問(wèn)題,故障隔離性差,單點(diǎn)故障可能影響整個(gè)總線通信,需謹(jǐn)慎使用。

· 組網(wǎng)方法:將1553B雙絞屏蔽線剝開(kāi),在差分信號(hào)正負(fù)線之間橋接78歐姆,連接方式如圖,總線 B 也通過(guò)同樣的方式連接到另一個(gè)設(shè)備總線 B上,以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單組網(wǎng)。

直接耦合_副本.jpg

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(guò)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(zhǎng)度≤100米)。

· 優(yōu)點(diǎn):具有更好的電氣隔離、故障節(jié)點(diǎn)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(dú)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(kuò)展短截線數(shù)量,支持連接多個(gè)終端。例如,一個(gè)耦合器可擴(kuò)展1~10個(gè)短截口,通過(guò)級(jí)聯(lián)多個(gè)耦合器實(shí)現(xiàn)大型系統(tǒng)組網(wǎng)。

圖片1.png

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(jìn)行阻抗平衡。

圖片2.png 

圖 3 耦合器連接圖

 

組網(wǎng)案例:

       現(xiàn)需對(duì)4個(gè)被測(cè)設(shè)備(RT1,RT2,RT3,RT4)進(jìn)行1553B組網(wǎng)測(cè)試。以兩個(gè)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(shè)備,一個(gè)模擬BC,一個(gè)模擬BM,以完成應(yīng)答激勵(lì),數(shù)據(jù)記錄等測(cè)試任務(wù)。組網(wǎng)圖如下:

中等距離組網(wǎng)(1)_副本.jpg 

圖 4 變壓器耦合組網(wǎng)圖

3. 遠(yuǎn)距離組網(wǎng)

· 適合距離:通過(guò)電光轉(zhuǎn)換模塊,最遠(yuǎn)可以達(dá)到500米通信距離。

· 優(yōu)點(diǎn):具有低延遲、受電磁干擾小、傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)。

· 組網(wǎng)方法:(1)通過(guò)1553B 總線電光轉(zhuǎn)換模塊,以實(shí)現(xiàn)“電—光—電”轉(zhuǎn)換傳輸。(2)在使用時(shí)需要兩個(gè) CLV-7055 模塊成對(duì)使用,(3)將1553B電信號(hào)通過(guò)耦合器進(jìn)行組網(wǎng)。

圖片3.png 

圖 5 典型使用連接示意圖

組網(wǎng)案例:有2個(gè)被測(cè)設(shè)備(RT1,RT2)在其他廠房,與主測(cè)室距離400米左右,現(xiàn)需要通過(guò)BC進(jìn)行命令測(cè)試,BM進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄。以1個(gè)科洛威爾USB-1553B單通道多功能通信板卡CLV-5051-1M作為模擬設(shè)備,模擬BC&BM;通過(guò)1553B 總線電光轉(zhuǎn)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(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào),通過(guò)光信號(hào)實(shí)現(xiàn) 1553B 總線信號(hào)遠(yuǎn)距離低延遲傳輸;然后再通過(guò)1553B 總線電光轉(zhuǎn)換模塊2#將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),與被測(cè)設(shè)備通過(guò)耦合器進(jìn)行連接。組網(wǎng)圖如下:

遠(yuǎn)距離組網(wǎng)(4)(1)(1).jpg

圖 6 1553B電光轉(zhuǎn)換模塊遠(yuǎn)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(yīng)用場(chǎng)景的組網(wǎng)需求,一起交流探討。

 

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王靜
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