郭 銳

（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十研究所，陜西西安，710068）

某型雷達(dá)板級(jí)模塊測(cè)試適配器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

郭 銳

（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第二十研究所，陜西西安，710068）

某型雷達(dá)電路板測(cè)試適配器需要對(duì)二十多種電路板進(jìn)行功能測(cè)試，被測(cè)電路板信號(hào)時(shí)序復(fù)雜，接口定義不統(tǒng)一，給適配器設(shè)計(jì)帶來(lái)困難。本文采用通用適配器設(shè)計(jì)方案成功的解決了問(wèn)題，實(shí)踐證明，該適配器設(shè)計(jì)靈活，大大簡(jiǎn)化多電路板檢測(cè)適配器的設(shè)計(jì)難度，具有一定的工程借鑒價(jià)值。

自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)；適配器；被測(cè)設(shè)備

0 引言

適配器是雷達(dá)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，是被測(cè)對(duì)象與自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)之間連接的橋梁。

根據(jù)測(cè)試設(shè)備與被測(cè)設(shè)備（Unit Under Test以下簡(jiǎn)稱UUT）的接口方式，適配器的研制一般存在兩種設(shè)計(jì)方案。一種是專用適配器方案，即針對(duì)雷達(dá)不同分機(jī)分別設(shè)計(jì)接口適配器。由于測(cè)試功能較為單一，則該種該設(shè)計(jì)方案在相同結(jié)構(gòu)下具有設(shè)計(jì)空間充裕、適配電路板設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、適配器布線方便等特點(diǎn)；另一種是通用適配器方案，由于被測(cè)分機(jī)內(nèi)部的電路板、控制盒、電源等板級(jí)模塊數(shù)量眾多，針對(duì)每種模塊進(jìn)行單一適配器設(shè)計(jì)成本太高，則需要對(duì)多種測(cè)試需求進(jìn)行歸一化處理，設(shè)計(jì)一個(gè)統(tǒng)一的適配器。該設(shè)計(jì)方案由于適配器的功能覆蓋各分機(jī)不同模塊的接口需求，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)難度較大，但能有效降低成本，可控性強(qiáng)。本文詳細(xì)闡述了基于通用適配器方案的某雷達(dá)板級(jí)模塊測(cè)試配器的設(shè)計(jì)思想和實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

1 系統(tǒng)組成及適配器構(gòu)成

A型軍械裝備通用機(jī)電檢測(cè)診斷系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱“通用平臺(tái)”）采用PXI,VXI, GPIB混合總線，由主控計(jì)算機(jī)控制模擬、數(shù)字、開(kāi)關(guān)、高頻、電源等五個(gè)子系統(tǒng)，配合測(cè)試適配器完成對(duì)被測(cè)件的功能測(cè)試。系統(tǒng)組成如圖1

某雷達(dá)板級(jí)模塊測(cè)試配器需測(cè)試的模塊多達(dá)二十余種，采用單適配器方案需將全部UUT整合到有限的幾個(gè)適配器接口上，由于UUT種類繁多，每種被測(cè)件的信號(hào)形式以及輸入/輸出位置不固定，所以采用“適配器+對(duì)應(yīng)測(cè)試電纜”的設(shè)計(jì)方式實(shí)現(xiàn)單個(gè)適配器對(duì)多種UUT的測(cè)試。該測(cè)試配器由通用連接插座、與被測(cè)件相關(guān)的信號(hào)調(diào)理模塊、測(cè)試適配電纜組成。通用連接插座按照信號(hào)分類接入不同的信號(hào)調(diào)理模塊和測(cè)試系統(tǒng)資源，，用不同的測(cè)試電纜將電源，激勵(lì)/響應(yīng)信號(hào)連接到通用插座的相應(yīng)位置。這樣大大增加了適配器本身的通用性，減少了適配器數(shù)量，降低了成本。

2 適配器的實(shí)現(xiàn)

通過(guò)對(duì)通用測(cè)試平臺(tái)能提供的信號(hào)種類及參數(shù)進(jìn)行分析，在充分滿足各UUT測(cè)試需求的基礎(chǔ)上，采用信號(hào)集中互聯(lián)的方式對(duì)測(cè)試信號(hào)進(jìn)行調(diào)理和轉(zhuǎn)接。即由通用平臺(tái)的主控計(jì)算機(jī)統(tǒng)一控制全測(cè)試系統(tǒng)信號(hào)的輸入、輸出，由適配器對(duì)電源、開(kāi)關(guān)信號(hào)進(jìn)行分配，對(duì)激勵(lì)/響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，對(duì)并行總線、串行信號(hào)及其它接口信號(hào)進(jìn)行時(shí)序調(diào)整及信號(hào)格式變換。

將上述信號(hào)按照固定位置集成在兩個(gè)144芯通用插座上和幾個(gè)專用插座上，測(cè)試時(shí)，由各UUT專用測(cè)試電纜連接通用測(cè)試插座與印制板插座，或?qū)⒈粶y(cè)模塊直接連接在專用插座上，測(cè)試電纜分配通用插座上的激勵(lì)信號(hào)至UUT，并將返回的響應(yīng)信號(hào)通過(guò)通用插座，經(jīng)適配器處理后送至通用平臺(tái)，由平臺(tái)與預(yù)存的判定規(guī)則進(jìn)行比對(duì)，從而判斷UUT功能是否正常。

適配器采用+5V直流電源工作，由通用平臺(tái)軟件統(tǒng)一控制適配器及UUT的電源開(kāi)關(guān)。適配器上面板裝配的通用插座分別為一個(gè)PDS-180型插座，和一個(gè)PDS-150型插座，這兩型插座適裝某型雷達(dá)二十余種數(shù)字電路板。前面板選裝了四種矩形插頭，分別適配不同的UUT模塊。前面板還裝有兩種共三只微矩形插座，這三只插座體積小，接觸器數(shù)量多，能夠滿足通用插座到180芯UUT測(cè)試插座一一對(duì)應(yīng)。測(cè)試電纜采用與微矩形插座匹配的插頭，采用快插鎖止方式，方便測(cè)試時(shí)快速更換測(cè)試電纜。適配器后面板為與通用平臺(tái)各個(gè)模塊對(duì)接的快插連接器。適配器及電纜在測(cè)試狀態(tài)下如圖2所示

3 適配器測(cè)試信號(hào)處理

由于某型雷達(dá)信號(hào)關(guān)系復(fù)雜，要模擬UUT的工作環(huán)境，在測(cè)試不同模塊時(shí)分別產(chǎn)生不同類型的激勵(lì)信號(hào)，且通用平臺(tái)本身不能產(chǎn)生某些信號(hào)。則在適配器內(nèi)部設(shè)計(jì)了五塊電路板，分別實(shí)現(xiàn)測(cè)試信號(hào)格式轉(zhuǎn)換、時(shí)序調(diào)整、電源調(diào)整等功能。

3.1 信號(hào)格式轉(zhuǎn)換

通用平臺(tái)在測(cè)試時(shí)僅能提供TTL信號(hào)，UUT多為數(shù)字電路模塊，大多采用LVDS,RS485等格式的信號(hào)，經(jīng)由轉(zhuǎn)換電路的差分芯片，轉(zhuǎn)換為UUT所需的差分信號(hào)，并經(jīng)過(guò)隔離、濾波等電路，降低對(duì)信號(hào)的干擾。信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊還將響應(yīng)信號(hào)解差分為TTL信號(hào)送至通用平臺(tái)進(jìn)行分析。

3.2 時(shí)序調(diào)整

圖2 適配器及電纜

通用平臺(tái)平臺(tái)送出的總線數(shù)據(jù)和讀寫信號(hào)不能滿足UUT工作需要的嚴(yán)格的時(shí)序關(guān)系，選用ALTERA公司MAXII系列型號(hào)為EPM1270的CPLD。對(duì)輸入的并行總線信號(hào)轉(zhuǎn)接，并進(jìn)行時(shí)序調(diào)整。

3.3 通信及指令信號(hào)

通用平臺(tái)僅能提供標(biāo)準(zhǔn)RS232串口，適配器通信接口轉(zhuǎn)換模塊將232串口讀寫按照UUT通信形式轉(zhuǎn)換為422或485格式。指令信號(hào)包括了UUT的各種開(kāi)關(guān)量和適配器模塊的控制信號(hào)，由通用平臺(tái)測(cè)試系統(tǒng)軟件控制發(fā)送。

4 測(cè)試程序集的設(shè)計(jì)

適配器測(cè)試程序集由基于LabWindows/CVI 9.0的測(cè)試程序開(kāi)發(fā)，配合測(cè)試通道配置工具，被測(cè)對(duì)象信號(hào)描述工具，測(cè)試界面規(guī)劃程序，共同組成完整的測(cè)試程序集。開(kāi)發(fā)流程如圖3所示。

圖1 通用平臺(tái)系統(tǒng)組成

圖3 測(cè)試程序集開(kāi)發(fā)流程

用被測(cè)對(duì)象信號(hào)描述工具配置測(cè)試端口及適配器調(diào)理參數(shù)，自動(dòng)生成基本的測(cè)試描述語(yǔ)句。用通道配置工具配置測(cè)試中開(kāi)關(guān)的連接狀態(tài)，自動(dòng)生成測(cè)試程序需要調(diào)用的文檔。使用測(cè)試界面規(guī)劃程序規(guī)劃和設(shè)計(jì)測(cè)試界面。最后利用LabWindows/CVI調(diào)用各功能函數(shù)模塊，對(duì)UUT進(jìn)行測(cè)試。

5 結(jié)束語(yǔ)

適配器是UUT與測(cè)試系統(tǒng)之間的橋梁，也是自行測(cè)試系統(tǒng)的重要組成部分，通過(guò)對(duì)此型適配器的設(shè)計(jì)，總結(jié)如下：

（1）由于測(cè)試信號(hào)形式多樣，不同UUT測(cè)試信號(hào)位置差別很大，則采取適配電纜與通用插座配合的方式，不光降低了適配器的生產(chǎn)成本，并且延伸了適配器的可擴(kuò)展性，方便今后對(duì)不同產(chǎn)品，相同接口類型的模塊進(jìn)行擴(kuò)展測(cè)試。

（2）盡可能多使用矩陣開(kāi)關(guān)，通道開(kāi)關(guān)等系統(tǒng)資源，復(fù)用I/O資源，方便適配器內(nèi)部電路設(shè)計(jì)，有效減少組合接線，方便生產(chǎn)加工，降級(jí)生產(chǎn)成本和難度。測(cè)試資源要留有余量，以備調(diào)試時(shí)出現(xiàn)的意外情況。

（3）測(cè)試軟件描述應(yīng)盡可能詳細(xì)，對(duì)激勵(lì)、響應(yīng)信號(hào)，測(cè)試判定規(guī)則做出完整說(shuō)明，各功能函數(shù)模塊的使用做詳細(xì)說(shuō)明，后期調(diào)試時(shí)，這些注釋將發(fā)揮巨大作用。

該適配器已在某型雷達(dá)測(cè)試系統(tǒng)中應(yīng)用，實(shí)踐證明，該適配器設(shè)計(jì)靈活，大大簡(jiǎn)化多電路板檢測(cè)適配器的設(shè)計(jì)難度，具有工程借鑒價(jià)值，并已投入后續(xù)批生產(chǎn)。

[1] 丁鷺飛 耿富錄. 雷達(dá)原理.西安電子科技大學(xué)出版社,2002

[2] 胡瑜．VXI雷達(dá)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]．電子科技大學(xué)碩士論文，2002

[3] 王勇， 王守權(quán)， 葉靈偉， 劉朝軍， 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制2009，17(4)

Design and Implementation of a radar board-level module testing adapter

Guo Rui
（Xi'an Navigation Technology Institute， Xi'an, 710068）

A radar circuit board test adapter requires two dozen board functional test, the measured signal timing circuit board complexity, the interface definition is not uniform, to the adapter design difficult. In this paper, universal adapter design successfully solved the problem, proved that the adapter is designed to be flexible, which greatly simplifies testing circuit boards and multi-adapter design difficulty, with some engineering reference value.

Automatic Test System；Adapter；UUT