C接口多回波損耗測試方法研究

王進忠

(沈陽鐵路信號有限責任公司，沈陽 110025)

有源應答器通過C 接口與軌旁電子單元（LEU）進行數據和能量的傳遞，將報文信息傳送給車載天線。C 接口的性能直接影響到LEU 和有源應答器的通信，進而影響行車安全。所以對有源應答器C 接口的功能、性能進行測試是非常必要的，如圖1 所示。

圖1 系統工作原理圖Fig.1 Schematic diagram of system operation

1 C接口測試系統組成

C 接口需要傳輸兩種信號，C1 信號和C6 信號，C1 是應答器的報文數據信息，C6 是能量信號，C 接口測試系統框如圖2 所示。

圖2 C接口測試系統框圖Fig.2 Block diagram of interface C test system

2 C接口多回波網絡損耗測試系統

C 接口傳輸的C1 信號和C6 能量，需要分別在波形發生器上模擬產生，然后在C 接口回波損耗網絡進行合成，通過濾波器進行信號隔離，通過180 m 電纜傳輸給有源應答器。多回波網絡損耗測試系統連接如圖3 所示。

圖3 C接口多種回波損耗測試系統連接圖Fig.3 Connection diagram of multi-return loss test system of interface C

3 C接口多種回波損耗網絡主要功能

1) 產生4 種C1 信號的回波損耗條件；

2) 產生4 種C6 能量的回波損耗條件；

3) 在輸出端將C1 信號和C6 信號進行合成，同時阻斷兩路信號的相互影響；

4) 在輸出端進行阻抗匹配，使輸出端的特性阻抗在C1 和C6 條件下分別為120 Ω 和170 Ω。

根據《應答器傳輸系統測試規范》（TB/T 3544-2018）的要求，C1 和C6 回波損耗網絡包含以下4種條件，一種低電阻條件，一種高電阻條件，一種容性和一種感性條件，如圖4 所示。

圖4 中，負載實現回波損耗深度調整，后面連接的電容或電感用來調整反射角，濾波器1 和濾波器2 用來隔離C1 信號和C6 能量信號的相互干擾。設計的指標要求和實物的測試結果如表1 所示?；夭〒p耗網絡實測參數眼如圖5 所示。

圖4 C接口回波損耗網絡制作示意圖Fig.4 Schematic diagram of return loss network production of interface C

4 C1接口信號的實現

通過軟件編程，使用17 號報文，在C1 接口按照DBPL 的編碼方式，將每個位單元的相位轉移翻譯成字符，從“+1”到“-1”翻譯成A ， 從“-1”到“+1”翻譯成B ，然后將當前字符和上一位進行比較。如果相同，當前位值為“1”。如果不同，當前位值為“0”。再利用曲線生成特征方程式生成C1接口信號，其中公式（1）為上升沿，公式（2）為下降沿。最后利用軟件工具生成的C1 信號波形，眼圖片段如圖6 所示。

其中，VOUT、V2單位為V；

τ 取值332.3 ns，測試中可接受范圍為330±30 ns。

5 C接口測試功能的實現

C6 接口為有源應答器提供能量，有源應答器將C1 接口信號解碼，轉換成數字信號“0”和“1”，通過切換單元電路控制應答器FSK 信號的切換，形成應答器A 接口信號，發送給車載設備。所以C 接口的性能指標與A 接口發送的信號直接關聯，通過測試天線接收到信號中心頻率、頻率偏移、平均數據速率及MTIE 的指標，實現有源應答器C 接口的性能參數測試。

表1 C接口多種回波損耗測試條件及回波損耗網絡實測值Tab.1 Test conditions of multi-return loss and measured values of return loss network of interface C

圖5 回波損耗網絡實測參數Fig.5 Measured parameters of return loss network

圖6 適用于多種回波損耗測試的C1信號眼圖Fig.6 Signal C1 eye diagram applicable to various return loss test

6 總結

根據有源應答器C 接口的工作原理，通過C 接口回波損耗網絡的設計，C1 信號軟件編程，C6 信號的信號發生器設置，完成C 接口測試環境的搭建，實現了C 接口回波損耗的性能參數測試，并對C 接口參數進行了測試實現驗證。該測試系統所用儀器較多，系統校準相對復雜，隨著儀器儀表的智能化、多功能化的發展，實現測試的自動化將是后續的研究方向。