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

郭 銳

（中國電子科技集團(tuán)公司第二十研究所，陜西西安，710068）

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

郭 銳

（中國電子科技集團(tuán)公司第二十研究所，陜西西安，710068）

某型雷達(dá)電路板測試適配器需要對二十多種電路板進(jìn)行功能測試，被測電路板信號時(shí)序復(fù)雜，接口定義不統(tǒng)一，給適配器設(shè)計(jì)帶來困難。本文采用通用適配器設(shè)計(jì)方案成功的解決了問題，實(shí)踐證明，該適配器設(shè)計(jì)靈活，大大簡化多電路板檢測適配器的設(shè)計(jì)難度，具有一定的工程借鑒價(jià)值。

自動測試系統(tǒng)；適配器；被測設(shè)備

0 引言

適配器是雷達(dá)自動測試系統(tǒng)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，是被測對象與自動測試系統(tǒng)之間連接的橋梁。

根據(jù)測試設(shè)備與被測設(shè)備（Unit Under Test以下簡稱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，即針對雷達(dá)不同分機(jī)分別設(shè)計(jì)接口適配器。由于測試功能較為單一，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，由于被測分機(jī)內(nèi)部的電路板、控制盒、電源等板級模塊數(shù)量眾多，針對每種模塊進(jìn)行單一適配器設(shè)計(jì)成本太高，則需要對多種測試需求進(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)板級模塊測試配器的設(shè)計(jì)思想和實(shí)現(xiàn)過程。

1 系統(tǒng)組成及適配器構(gòu)成

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

某雷達(dá)板級模塊測試配器需測試的模塊多達(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，每種被測件的信號形式以及輸入/輸出位置不固定，所以采用“適配器+對應(yīng)測試電纜”的設(shè)計(jì)方式實(shí)現(xiàn)單個(gè)適配器對多種UUT的測試。該測試配器由通用連接插座、與被測件相關(guān)的信號調(diào)理模塊、測試適配電纜組成。通用連接插座按照信號分類接入不同的信號調(diào)理模塊和測試系統(tǒng)資源，，用不同的測試電纜將電源，激勵(lì)/響應(yīng)信號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)

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

將上述信號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，測試時(shí)，由各UUT專用測試電纜連接通用測試插座與印制板插座，或?qū)⒈粶y模塊直接連接在專用插座上，測試電纜分配通用插座上的激勵(lì)信號至UUT，并將返回的響應(yīng)信號通過通用插座，經(jīng)適配器處理后送至通用平臺，由平臺與預(yù)存的判定規(guī)則進(jìn)行比對，從而判斷UUT功能是否正常。

適配器采用+5V直流電源工作，由通用平臺軟件統(tǒng)一控制適配器及UUT的電源開關(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測試插座一一對應(yīng)。測試電纜采用與微矩形插座匹配的插頭，采用快插鎖止方式，方便測試時(shí)快速更換測試電纜。適配器后面板為與通用平臺各個(gè)模塊對接的快插連接器。適配器及電纜在測試狀態(tài)下如圖2所示

3 適配器測試信號處理

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

3.1 信號格式轉(zhuǎn)換

通用平臺在測試時(shí)僅能提供TTL信號，UUT多為數(shù)字電路模塊，大多采用LVDS,RS485等格式的信號，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，并經(jīng)過隔離、濾波等電路，降低對信號的干擾。信號轉(zhuǎn)換模塊還將響應(yīng)信號解差分為TTL信號送至通用平臺進(jìn)行分析。

3.2 時(shí)序調(diào)整

圖2 適配器及電纜

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

3.3 通信及指令信號

通用平臺僅能提供標(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。指令信號包括了UUT的各種開關(guān)量和適配器模塊的控制信號，由通用平臺測試系統(tǒng)軟件控制發(fā)送。

4 測試程序集的設(shè)計(jì)

適配器測試程序集由基于LabWindows/CVI 9.0的測試程序開發(fā)，配合測試通道配置工具，被測對象信號描述工具，測試界面規(guī)劃程序，共同組成完整的測試程序集。開發(fā)流程如圖3所示。

圖1 通用平臺系統(tǒng)組成

圖3 測試程序集開發(fā)流程

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

5 結(jié)束語

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

（1）由于測試信號形式多樣，不同UUT測試信號位置差別很大，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，方便今后對不同產(chǎn)品，相同接口類型的模塊進(jìn)行擴(kuò)展測試。

（2）盡可能多使用矩陣開關(guān)，通道開關(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，降級生產(chǎn)成本和難度。測試資源要留有余量，以備調(diào)試時(shí)出現(xiàn)的意外情況。

（3）測試軟件描述應(yīng)盡可能詳細(xì)，對激勵(lì)、響應(yīng)信號，測試判定規(guī)則做出完整說明，各功能函數(shù)模塊的使用做詳細(xì)說明，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，大大簡化多電路板檢測適配器的設(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)自動測試系統(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