測試抗幹擾能力指標的裝置的製作方法
2023-05-05 06:11:41
專利名稱：測試抗幹擾能力指標的裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及數字通信領域，具體而言，涉及一種測試抗幹擾能力指標的裝置。
背景技術：
輸入口抗幹擾能力指標是數字通信網中2048Kbit/s系列體系、M44Kbit/s系列 體系接口設備的一項重要指標。國際、國內通信行業標準、ITU-T標準等對輸入口抗幹擾能 力都做了嚴格定義和說明。例如，圖1是根據相關技術的GB/T 7611中規定的輸入口抗幹 擾能力測試框圖，如圖1所示，在國家標準《GB/T 7611數字網系列比特率電接口特性》中要 求的El輸入口抗幹擾能力測試方法為「將測試信號和幹擾信號通過線性相加網絡線性合 成(相加)，要求測試信號通過線性相加網絡的衰減在終結標稱電阻下應近似OdB (a-b)，而 幹擾信號通過線性相加網絡的衰減為18dB(c-b)，S卩，b點的信號幹擾比為18dB。當合成信 號通過規定的傳輸線對(普通型0 6dB衰減，或增強型0 12dB衰減)傳輸到待測輸入 口，在各種傳輸線對衰減值下，輸入口應能正確接收測試信號(無比特差錯)」。然而，在實際應用中，上述的線性相加網絡並無成熟且廣泛使用的產品，通常都是 測試人員自行設計，例如，將測試信號和幹擾信號直接使用三通連接器搭接在一起，而未考 慮阻抗匹配，這樣很容易導致圖1中節點a、b、c中的其中之一的反射衰減超標。圖2是根 據相關技術的測試抗幹擾能力指標的原理框圖和裝置(1506A混合網絡)，如圖2所示，使用 三埠阻抗匹配網絡、功分器結構實現阻抗匹配，在實現幹擾信號的ISdB衰減後，這個結 構會導致合成信號已經存在一個6dB固定衰減，從而無法在0 6dB或0 12dB之間做各 種衰減。針對相關技術中線性相加網絡未考慮阻抗匹配導致合成信號存在固定衰減進而 無法測試被測信號的抗幹擾能力指標的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
發明內容
針對相關技術中線性相加網絡未考慮阻抗匹配導致合成信號存在固定衰減進而 無法測試被測信號的抗幹擾能力指標的問題而提出本發明，為此，本發明的主要目的在於 提供一種測試抗幹擾能力指標的方案，以解決上述問題。為了實現上述目的，提供了 一種測試抗幹擾能力指標的裝置。根據本發明的測試抗幹擾能力指標的裝置，包括線性相加網絡和衰減網絡，該線 性相加網絡包括變壓器，變壓器的初級與幹擾信號源相連，變壓器的匝數的比值是根據幹 擾信號源的幹擾信號通過線性相加網絡之後需要衰減的衰減值確定的；電阻，串聯在測試 信號源和衰減網絡之間，並與變壓器的次級並聯，電阻的阻值是根據接口設備的阻抗形式 確定的。優選地，變壓器的匝數的比值根據以下公式確定=M = ZOlgON1ZiN2),其中，N1M表 示變壓器的初級匝數與變壓器次級的匝數的比值，M表示幹擾信號源的幹擾信號通過線性 相加網絡之後，施加在負載端的衰減值。
優選地，電阻的阻值根據以下公式確定R = 2Z/[2 (N1ZiN2) 2-1]，其中，Z表示與測 試信號源對應的接口設備的阻抗，R表示電阻的阻值。優選地，該裝置還包括跳線或按鍵，用於根據接口設備的阻抗形式改變電阻的阻值。優選地，衰減網絡為π型衰減網絡。優選地，JI型衰減網絡包括第一電阻、第二電阻和第三電阻。優選地，π型衰減網絡用於實現0 6dB或0 12dB的衰減量。優選地，π型衰減網絡實現的衰減量是以步進的形式增加或減少的。通過本發明，採用的包括變壓器和電阻的線性相加網絡，解決了相關技術中線性 相加網絡未考慮阻抗匹配導致合成信號存在固定衰減進而無法測試被測信號的抗幹擾能 力指標的問題，減化了測試裝置的實現模型，提高了測試裝置的易用性。
此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發 明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖1是根據相關技術的GB/T 7611中規定的輸入口抗幹擾能力測試框圖；圖2是根據相關技術的測試抗幹擾能力指標的原理框圖和裝置(1506Α混合網 絡)；圖3是根據本發明實施例的測試抗幹擾能力指標的裝置；圖4是根據本發明實施例的測試抗幹擾能力指標的裝置的衰減網絡的優選電路 圖。
具體實施例方式功能概述考慮到相關技術中線性相加網絡未考慮阻抗匹配導致合成信號存在固定衰減進 而無法測試被測信號的抗幹擾能力指標的問題，本發明實施例提供了一種測試抗幹擾能力 指標的裝置，該裝置包括線性相加網絡和衰減網絡，其中，線性相加網絡包括變壓器，變 壓器的初級與幹擾信號源相連，變壓器的匝數的比值是根據幹擾信號源的幹擾信號通過線 性相加網絡之後需要衰減的衰減值確定的；電阻，串聯在測試信號源和衰減網絡之間，並與 變壓器的次級並聯，電阻的阻值是根據接口設備的阻抗形式確定的。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相 互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。根據本發明的實施例，提供了一種測試抗幹擾能力指標的裝置，該裝置包括線性 相加網絡和衰減網絡，其中，線性相加網絡包括變壓器，變壓器的初級與幹擾信號源相連， 變壓器的匝數的比值是根據幹擾信號源的幹擾信號通過線性相加網絡之後需要衰減的衰 減值確定的；電阻，串聯在測試信號源和衰減網絡之間，並與變壓器的次級並聯，電阻的阻 值是根據接口設備的阻抗形式確定的。優選地，變壓器的匝數的比值根據以下公式確定=M = ZOlgON1ZiN2),其中，N1M表 示變壓器的初級匝數與變壓器次級的匝數的比值，M表示幹擾信號源的幹擾信號通過線性相加網絡之後，施加在負載端的衰減值(即，幹擾信號源的幹擾信號通過線性相加網絡之 後需要衰減的衰減值)。具體地，由於V初級/V次級=N1ZiN2, V負載=V次級/2，則M = 2Olg (V初級 /V負載)=201g(2V初級/V次級)=2Olg(2N1ZN2)0其中，V初級表示變壓器的初級電壓，即，未經 衰減的幹擾信號；Vi^表示變壓器的次級的電壓，S卩，經過變壓器衰減的幹擾信號；Viis表示 通過線性相加網絡後所連接的負載電壓，即，經過變壓器衰減的幹擾信號在負載端的 分壓。優選地，電阻的阻值根據以下公式確定R = 2Z/[2 (N1ZiN2) 2_1]。具體地，由於& =R，Z初級=Z信號源=Z負載=Ζ, Z次級=Ze// (Z信號源+Z負載)=R//2Z，貝Ij Z初級/Z次級=Z/ (R//2Z)=(N1ZiN2)2A = ZZ/[2 (N/N2)2-1]。其中，Z表示與測試信號源對應的接口設備的阻抗，R表 示電阻的阻值，4表示電阻的阻抗，Zfts表示變壓器的初級阻抗，Zi^表示變壓器的次級的 阻抗，Zi^lll表示測試信號源端的阻抗，Ziis表示通過線性相加網絡後所連接的負載的阻抗。 通過跳線或按鍵根據接口設備的阻抗形式改變電阻的阻值。優選地，衰減網絡為π型衰減網絡，包括第一電阻、第二電阻和第三電阻。優選地，π型衰減網絡用於實現0 6dB或0 12dB的衰減量，具體地，衰減量 是以步進的形式增加或減少的。下面結合附圖對本發明實施例作進一步的詳細描述。本實施例的測試抗幹擾能力指標的裝置，可以用來測量數字通訊網中2048Kbit/s 系列體系、lM4Kbit/s系列體系接口設備輸入口抗幹擾能力指標，圖3是根據本發明實施 例的測試抗幹擾能力指標的裝置，如圖3所示，其中，Tl、T2、T3是指傳輸線(例如，同軸電 纜等)，TX1、TX2、TX3是指變壓器。本發明實施例的裝置主要包括線性相加網絡、測試信 號源電路、幹擾信號源電路、傳輸線對模擬電路(即，衰減網絡)。下面對該裝置進行詳細的 說明。線性相加網絡，實現2048Kbit/s系列體系、M44Kbit/s系列體系多種阻抗形式 (例如，75歐姆、120歐姆、100歐姆)接口的ISdB幹擾信號衰減及測試信號和幹擾信號的 線性相加功能。其中，幹擾信號18dB的衰減是由變壓器TX3實現的，變壓器TX3的匝數 比值為N1 N2,變壓器TX3的初級電壓為Vfts,變壓器TX3的次級電壓為V ^^，通過線性 相加網絡後所連接的負載電壓為Viis,變壓器TX3的電壓變換遵循原則為Vfts V次級= N1 N2。為了實現節點b幹擾信號的衰減值為18dB，則由於V初級/V次級=N1ZiN2, V負載=V次 級/2，則 18dB = 201g(V初級/V負載)=201g(2V初級/V次級)=201g (2&/隊)，得出 N1 N2 =〔 10(18/20)/2) 1 4 1。如果要實現20dB或其他所需的衰減量，只需要對變壓器TX3的 匝數做相應的更改。如圖3所示，Vbe表示節點b與節點e兩端電壓，Vbd表示節點b與節 點d兩端電壓，Zed表示節點e與節點d在測試信號源方向的阻抗(即，測試信號源端的阻 抗)，表示節點b與節點d在負載方向的阻抗(即，通過線性相加網絡後所連接的負載的 阻抗)，由於Vbe = V^, Vbd = Nf^JLZei等於，且都與測試信號源對應的接口設備的阻 抗相等，即，Zbd = Zed，所以，Nm= Vbd = Vbe/2 = V_/2。另外，具體適用於哪一種阻抗形 式接口及阻抗匹配，由電阻R3的阻值、測試信號源端阻抗、負載端阻抗決定。其中，電阻R3 串接在測試信號源和衰減網絡之間，並與變壓器TX3的次級並聯。電阻R3同時實現了線性 相加網絡的功能，其阻值可通過跳線或按鍵來選擇。例如，對於75歐姆形式接口而言，變壓 器TX3的初級阻抗為τ搬變壓器ΤΧ3的次級阻抗為Z搬與測試信號源對應的接口設備的阻抗為Z，即，Z = 75歐姆，變壓器TX3的阻抗變換遵循原則為Z_ rLwk= (N1 N2)2,又 電阻的阻抗等於電阻的阻值，即，ZE3 = R3, Z初級=Z，Z次級=ZE3//(Zbd+Zed) = R3//2Z，其中， ^ 表示電阻R3的阻抗，Zfts表示變壓器的初級阻抗，Zi^表示變壓器的次級的阻抗。則使 ffl N1 N2 = 4 1 變壓器時，由 Zftg/Z_=Z/(R3//2Z) = (N1ZN2)2，得出電阻，R3 = 2Z/ [2 (N1ZN2)2-!] =2X75/[2 (4/1)2-1] = 4. 8歐姆，其中，Z為接口阻抗75歐姆。需要說明的 是，由於電阻R3串接在測試源信號和負載迴路之間，測試源信號和負載迴路的阻抗相對於 電阻R3而言比較大，因此，具體分析電阻R3的阻值時，可忽略由於測試源信號和負載迴路的 阻抗的誤差而引起的電阻R3的阻值的誤差(GB/T 7611所允許的誤差)，由此導致的電阻民 的阻值的誤差遠遠滿足GB/T 7611附錄F的要求，又電阻R3與變壓器TX3的次級並聯後的 總阻抗很低，在測試信號源電路中，導致的阻抗不匹配問題非常輕微，可以滿足GB/T 7611 附錄F的要求。測試信號源電路，用於產生符合2048Kbit/s和1544Kbit/s系列體系多種阻抗形 式接口的被測試的信號。幹擾信號源電路，用於產生符合2048Kbit/s和1544Kbit/s系列體系接口物理層 標準的偽隨機信號(例如，測試El接口所需要的PRBS15)。目前成熟的2048Kbit/s系列 體系、lM4Kbit/s系列體系接口晶片均可實現偽隨機信號的輸出，圖3中實現的阻抗匹配 僅供參考，實際實現的阻抗匹配，根據接口晶片所推薦的電路實現即可。需要說明的是，測 試信號源電路、幹擾信號源電路的發送側時鐘應相互獨立且不同步，速率容差在IOOppm以 內。傳輸線對模擬電路，選用π型衰減電路，串接在線性相加網絡和負載迴路之間， 用於實現普通型0 6dB衰減或增強型0 12dB衰減，衰減量為步進增加或減少。圖4是 根據本發明實施例的測試抗幹擾能力指標的裝置的衰減網絡的優選電路圖，如圖4所示， Zbd表示節點b與節點d在負載方向的阻抗，『表示節點f與節點d在測試信號源方向的 阻抗，Zwm表示待測輸入口兩端的阻抗，Vbd表示節點b和節點d之間的電壓，V·表示待測 輸入口兩端的電壓，其中，Zbd = R4// (R5+R6//Z待測)，Vbd/V待測=(R5+R6//Z待測)/ (R6//Z待測)， 因為，η型衰減電路只實現電壓的衰減，而經過其前後的阻抗不會有變化，即，Ad = Zit3r 且對於η型衰減電路，為了實現源信號方向和負載方向的阻抗都匹配，通常取禮和&的阻 值相等，即，R4 = &。用Zi^lll表示測試信號源端的阻抗，Ztwi表示幹擾信號源端的阻抗， Zfts表示變壓器ΤΧ3的初級阻抗，Zi^表示變壓器ΤΧ3的次級阻抗，Z表示與測試信號源對應的接口設備的阻抗，即，Z信號源=Z幹擾源=Z初級=Ζ，則Zfd = R6//[R5+R4//(Z信號源+V/Z次 級)]，其中，ζ次級=Z初級/ (VN2)2 = Z/ (VN2)2，R3 = 2Z/ [2 (VN2) 2_1 ]。顯然，由於幹擾信號 源阻抗2幹擾源及R3的存在，Zfd不等於4d，但是，由於N/N2足夠大(例如，ISdB衰減，對應的 N1 N2 = 4 1)，民與Zi^並聯後的總阻抗遠小於測試源信號和負載迴路的阻抗，因此，在 具體分析測試源信號和負載迴路的阻抗的誤差時，Zfd等式右邊的 丨丨τ「,部分可忽略， 即，Zfd ^ R6// (R5+R4//Z信號源)，由此導致的誤差遠遠滿足GB/T 7611附錄F的要求。例如，對 於75歐姆形式接口而言，BP,Zbd = Zitsj= 75歐姆，實現6dB衰減時，有6dB = 20Ig(VbdZiVit 測)，則可以得出R4 = & = 225歐姆，R5 = 56歐姆；實現12dB衰減時，有12dB = 20Ig (Vbd/ ν·，則可以得出R4 = & = 125歐姆，R5 = 140歐姆。以常見的75歐姆的El同軸線為 例，通常每100米大約3dB的衰減，為了實現0 12dB不同的衰減量，需要有相應長度的傳輸線，當實際電路可以提供時，傳輸線對模擬電路可以省略。下面是根據本發明實施例的裝置來測試抗幹擾能力指標測試方法，該方法包括以 下步驟第一步，測試信號源電路輸出符合2048Kbit/s和1544Kbit/s系列體系多種阻抗 形式接口的被測試的信號，幹擾信號源電路輸出符合系列體系接口物理層標準的偽隨機信 號，其中，幹擾信號源和測試信號源速率容差應在IOOppm之內，並且幹擾信號源不能與測 試信號源同步。第二步，通過跳線或按鍵選擇R3的阻值，使其適用於當前所需的阻抗形式接口，例 如，接口阻抗為75歐姆、120歐姆、100歐姆中的其中一種，從而實現阻抗匹配。第三步，通過跳線或按鍵等方式選擇π型衰減電路的電阻值，實現一種所需的衰 減值，例如，普通型0 6dB衰減、增強型0 12dB衰減。第四步，將合成並衰減後的信號接入待測輸入口，待測設備內部環回，將待測輸入 口的輸入的數據環回至輸出口。第五步，將待測設備輸出口的信號接入接口誤碼分析儀，分析偽隨機序列是否正 確，即是否存在比特差錯。第六步，重複第三步 第五步，重新選擇π型衰減電路，實現其他所需衰減量，繼 續測試，最終觀察測試結果，不存在比特差錯，則表示測試通過。綜上所述，通過本發明實施例，解決了相關技術中在測量數字通訊網中2048Kbit/ s系列體系、lM4Kbit/s系列體系接口設備輸入口抗幹擾能力指標時，未考慮阻抗匹配導 致合成信號存在固定衰減進而無法測試被測信號的抗幹擾能力指標的問題，減化了測試裝 置的實現模型、提高了的測試裝置易用性。顯然，本領域的技術人員應該明白，上述的本發明的各模塊或各步驟可以用通用 的計算裝置來實現，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成 的網絡上，可選地，它們可以用計算裝置可執行的程序代碼來實現，從而，可以將它們存儲 在存儲裝置中由計算裝置來執行，或者將它們分別製作成各個集成電路模塊，或者將它們 中的多個模塊或步驟製作成單個集成電路模塊來實現。這樣，本發明不限制於任何特定的 硬體和軟體結合。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技 術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種測試抗幹擾能力指標的裝置，包括線性相加網絡和衰減網絡，其特徵在於，所 述線性相加網絡包括變壓器，所述變壓器的初級與幹擾信號源相連，所述變壓器的匝數的比值是根據所述 幹擾信號源的幹擾信號通過所述線性相加網絡之後需要衰減的衰減值確定的；電阻，串聯在測試信號源和所述衰減網絡之間，並與所述變壓器的次級並聯，所述電阻 的阻值是根據接口設備的阻抗形式確定的。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述變壓器的匝數的比值根據以下公式 確定M = 201g QN1ZiN2)，其中，N1M表示所述變壓器的初級匝數與所述變壓器次級的匝數的 比值，M表示所述幹擾信號源的幹擾信號通過所述線性相加網絡之後，施加在負載端的所述 衰減值。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述電阻的阻值根據以下公式確定R = 22/[2(&/^2)2-1]，其中，Z表示與所述測試信號源對應的接口設備的阻抗，R表示 所述電阻的阻值。
4.根據權利要求3所述的裝置，其特徵在於，所述裝置還包括跳線或按鍵，用於根據 所述接口設備的阻抗形式改變所述電阻的阻值。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述衰減網絡為π型衰減 網絡。
6.根據權利要求5所述的裝置，其特徵在於，所述π型衰減網絡包括第一電阻、第二 電阻和第三電阻。
7.根據權利要求5所述的裝置，其特徵在於，所述π型衰減網絡用於實現O 6dB或 O 12dB的衰減量。
8.根據權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述π型衰減網絡實現的衰減量是以步 進的形式增加或減少的。
全文摘要
本發明公開了一種測試抗幹擾能力指標的裝置，該裝置包括線性相加網絡和衰減網絡，該線性相加網絡包括變壓器，變壓器的初級與幹擾信號源相連，變壓器的匝數的比值是根據幹擾信號源的幹擾信號通過線性相加網絡之後需要衰減的衰減值確定的；電阻，串聯在測試信號源和衰減網絡之間，並與變壓器的次級並聯，電阻的阻值是根據接口設備的阻抗形式確定的。通過本發明減化了測試裝置的實現模型，提高了測試裝置的易用性。
文檔編號H04L1/00GK102055551SQ200910208718
公開日2011年5月11日 申請日期2009年10月27日 優先權日2009年10月27日
發明者李德輝, 陳飛 申請人:中興通訊股份有限公司