CN208890810U - 应答器传输模块便携测试仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种应答器传输模块便携测试仪，在动车组静态停放条件下可以使用频谱仪、示波器、任意信号发生器、网络分析仪测试应答器传输模块功放输出信号强度及频点、应答器报文接收功能(按标准规定序列设置报文发送顺序、强度、时间)、应答器传输模块干扰信号抗扰度、天线阻抗参数等。动态条件下可以通过频谱仪、示波器连接应答器传输模块天线电缆测试运行中车底环境干扰相关参数。
Description
技术领域
本实用新型涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种应答器传输模块便携测试仪。
背景技术
应答器传输模块(BTM)是CTCS-2/3级列控系统的关键车载设备，其作用为将地面应答器报文信息经过解调译码后传送给ATP，对列车安全行驶具有重大意义。
目前，BTM已成为国内外的列控系统标配设备，尤其近几年国内高速铁路发展迅速使用更为普及，但是目前尚未见到能够对BTM设备进行现场智能分析测试的便携设备。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种应答器传输模块便携测试仪，可以在不影响应答器传输模块正常工作的条件下，完成对应答器传输模块的综合分析。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种应答器传输模块便携测试仪，包括：示波器、频谱仪、任意信号发生器、网络分析仪、串口通信接口、中央处理器以及参考环；
所述示波器、频谱仪、任意信号发生器通过参考环与应答器传输模块天线通信连接；所述网络分析仪与传输模块天线通信连接；所述串口通信接口与应答器传输模块主机通信连接；所述示波器、频谱仪、任意信号发生器、网络分析仪及串口通信接口均与中央处理器通信连接。
由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，可以脱离实验室在动车组检修库、车站存车线道旁等场景对应答器传输模块进行自动检测，根据标准自动判断设备当前状态是否良好。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种应答器传输模块便携测试仪的示意图。
具体实施方式
下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
本实用新型实施例提供一种应答器传输模块便携测试仪，可运用于车载应答器传输模块的现场检测，可模拟不同速度级下的线路应答器报文发送、自动检测应答器传输模块天线/功放输出功率、现场电磁环境检测等功能。该应答器传输模块便携测试仪可以自动完成对应答器传输模块本身及工作环境的评定，并在此基础上给出定性、定量的判决，为高速铁路列控车载设备现场应用提供重要的技术支持。
如图1所示，为本实用新型实施例提供的一种应答器传输模块(BTM)便携测试仪的示意图；其主要包括：示波器、频谱仪、任意信号发生器、网络分析仪、串口通信接口、中央处理器以及参考环；结构关系如下：
所述示波器、频谱仪、任意信号发生器通过参考环与应答器传输模块天线通信连接；所述网络分析仪与应答器传输模块天线通信连接；所述串口通信接口与应答器传输模块主机通信连接；所述示波器、频谱仪、任意信号发生器、网络分析仪及串口通信接口均与中央处理器通信连接。
此外，还包括：与示波器、频谱仪、任意信号发生器、网络分析仪及中央处理器通信连接的用户界面。
需要说明的是，本实用新型所涉及的上述器件都可以为常规器件，本实用新型仅针对组成便携测试仪的器件及其结构进行保护。
示例性的，硬件平台的型号为PX5486188，是NI的一款PXI总线测试系统，各器件以板卡方式集成在机箱里；具体的：
机箱为NI PXIe-1082，8槽3U PXI Express机箱：4个混合插槽,2个PXI Express插槽,1个PXI Express系统定时插槽；总功率达420W，工作温度范围为0℃到55℃；高性能-每插槽高达2GB/s的专用带宽和8GB/s的系统带宽；提供牢固的便携式显示器与键盘、坚固的便携箱和其它附件；兼容PXI、PXI Express、CompactPCI和CompactPCI Express模块。
频谱仪为NI PXI-4065 6 1/2位DMM：基本61/2位DMM测量功能；7种内置测量-AC/DC电压,AC/DC电流,2线或4线电阻以及二极管测试；±300VDC/Vrms隔离；41/2位的读取速度最高达3000次/秒；通过NI PXI开关创建高通道数据采集系统；如需满足高性能DMM，可选择NI408x DMM设备。
中央处理器为NI PXIe-8840Quad Core,Windows 10 64-bit：2.6GHz四核Inteli7-5700EQ或2.7GHz双核Intel i5-4400E；高达8GB/s系统带宽和4GB/s插槽带宽；标准配置为4GB(1x 4GB DIMM)单通道1600MHz DDR3RAM,最大为8GB；2个千兆以太网端口、2个USB3.0端口、4个USB 2.0端口、ExpressCard及其他外设；In-ROM内存和硬盘诊断；出厂安装Windows OS和驱动，包含基于硬盘的修复。
示波器为NI PXIe-5164PXI Oscilloscope。
任意信号发生器为NI PXI-5423PXIe波形发生器：40MHZ带宽，16位，800MS/s更新率，1通道或2通道，128MB板载缓存；40MHZ带宽，16位输出精度；50欧姆输出阻抗，50欧姆负载时，输出范围±12V，开路负载时，输出范围±24V；输出电压精度1％；sine波形输出分辨率为2.84uHZ。
网络分析仪为Keysight M9370A PXIe矢量网络分析仪，300kHz至4GHz：PXI VNA提供出色的速度、动态范围、迹线噪声和稳定性，可改善测量精度、提高产品良率并增加设计裕量；全双端口VNA可插入单个PXI插槽中。
为了便于理解，下面针对各器件原理及功能进行介绍。
所述示波器，用于通过参考环采集应答器传输模块天线的时域信号，可捕捉瞬时环境噪声波形；
所述频谱仪，用于通过参考环采集应答器传输模块天线的频域信号；
所述任意信号发生器，用于通过参考环向应答器传输模块发送按标准设定的模拟应答器报文序列及不同种类的模拟干扰信号；
所述网络分析仪，可通过天线电缆或直接连接应答器传输模块天线，用于测试应答器传输模块天线的阻抗参数；BTM正常工作时由BTM主机通过电缆连接BTM天线，使用网络分析仪测试BTM天线阻抗时需将天线连接主机的电缆取下，即利用电缆将BTM天线与网络分析仪相连；
所述中央处理器，用于驱动示波器、频谱仪、任意信号发生器及网络分析仪工作，并根据工作中采集到的数据完成应答器传输模块的分析测试；还用于通过串口通信接口，连接应答器传输模块的通信板，模拟上位机(ATP)与应答器传输模块进行通信。
该应答器传输模块便携测试仪，还包括：用户界面，用于显示测试时所采集到的各项信号及测试结果。
本实用新型实施例中，参考环为应答器传输模块便携测试仪的外围设备，通过参考环可以将射频信号由空间传递出去，以及接收应答器传输模块天线发出的能量信号。
本实用新型实施例中，中央处理器主要负责驱动便携测试仪内部各种检测仪器，并根据采集到的数据完成应答器传输模块的测试；主要如下：
通过调用NI板卡硬件驱动示波器工作，获取示波器采集到的时域信号后，检测应答器传输模块功放输出信号波形；
通过调用NI板卡硬件驱动频谱仪工作，频谱仪采集到的频域信号包括：应答器传输模块天线发射信号频点与强度，以及环境噪声频域；通过应答器传输模块天线发射信号频点与强度分析信号高次谐波分量，通过环境噪声频域分析应答器传输模块工作电磁环境；
产生按标准设定的模拟应答器报文序列并转换为波形数组传递给任意信号发生器(用于模拟地面应答器)，同时产生各种形式的干扰信号源传递给任意信号发生器；并通过调用NI板卡硬件驱动任意信号发生器工作，完成应答器传输模块报文接收测试与抗干扰测试。具体来说，通过这样的方式，能够同时模拟地面应答器和ATP设备，对应答器传输模块形成一个完整的闭环检测系统；在模拟地面应答器时，地面应答器信号可以根据要求在硬件允许范围内任意调整强度、频率、速率、时间等参数，从而达到模拟极端条件的目的，测试结果通过便携测试仪自带的通信接口(即串口通信接口)模拟ATP接收，并自动判断结果；同时，通过调整干扰信号源还可以将不同种类的干扰信号(例如，单频、调幅、高斯白噪声、方波等)叠加在报文上测试应答器传输模块对干扰信号的敏感门限，或者单独输出干扰信号测试应答器传输模块/其他设备的干扰信号抗扰。
本实用新型实施例提供的应答器传输模块便携测试仪，能够在检修库或存车线道旁现场完成实验室内大部分测试项目。在动车组静态停放条件下可以使用频谱仪、示波器、任意信号发生器、网络分析仪测试应答器传输模块功放输出信号强度及频点、应答器报文接收功能(按标准规定序列设置报文发送顺序、强度、时间)、应答器传输模块干扰信号抗扰度、天线阻抗参数等。动态条件下可以通过频谱仪、示波器连接应答器传输模块天线电缆测试运行中车底环境干扰相关参数。此外，本实用新型实时提供的应答器传输模块便携测试仪可使用基于PXI总线类的测试仪器，即将上述示波器、频谱仪等设备都是以板卡形式插在一个有PXI总线的机箱里，由中央处理模块控制，以保证便携性。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (2)
1.一种应答器传输模块便携测试仪，其特征在于，包括：示波器、频谱仪、任意信号发生器、网络分析仪、串口通信接口、中央处理器以及参考环；
所述示波器、频谱仪、任意信号发生器通过参考环与应答器传输模块天线通信连接；所述网络分析仪与应答器传输模块天线通信连接；所述串口通信接口与应答器传输模块主机通信连接；所述示波器、频谱仪、任意信号发生器、网络分析仪及串口通信接口均与中央处理器通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种应答器传输模块便携测试仪，其特征在于，还包括：与示波器、频谱仪、任意信号发生器、网络分析仪及中央处理器通信连接的用户界面。
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