C接口多回波损耗测试方法研究

王进忠

(沈阳铁路信号有限责任公司，沈阳 110025)

有源应答器通过C 接口与轨旁电子单元（LEU）进行数据和能量的传递，将报文信息传送给车载天线。C 接口的性能直接影响到LEU 和有源应答器的通信，进而影响行车安全。所以对有源应答器C 接口的功能、性能进行测试是非常必要的，如图1 所示。

图1 系统工作原理图Fig.1 Schematic diagram of system operation

1 C接口测试系统组成

C 接口需要传输两种信号，C1 信号和C6 信号，C1 是应答器的报文数据信息，C6 是能量信号，C 接口测试系统框如图2 所示。

图2 C接口测试系统框图Fig.2 Block diagram of interface C test system

2 C接口多回波网络损耗测试系统

C 接口传输的C1 信号和C6 能量，需要分别在波形发生器上模拟产生，然后在C 接口回波损耗网络进行合成，通过滤波器进行信号隔离，通过180 m 电缆传输给有源应答器。多回波网络损耗测试系统连接如图3 所示。

图3 C接口多种回波损耗测试系统连接图Fig.3 Connection diagram of multi-return loss test system of interface C

3 C接口多种回波损耗网络主要功能

1) 产生4 种C1 信号的回波损耗条件；

2) 产生4 种C6 能量的回波损耗条件；

3) 在输出端将C1 信号和C6 信号进行合成，同时阻断两路信号的相互影响；

4) 在输出端进行阻抗匹配，使输出端的特性阻抗在C1 和C6 条件下分别为120 Ω 和170 Ω。

根据《应答器传输系统测试规范》（TB/T 3544-2018）的要求，C1 和C6 回波损耗网络包含以下4种条件，一种低电阻条件，一种高电阻条件，一种容性和一种感性条件，如图4 所示。

图4 中，负载实现回波损耗深度调整，后面连接的电容或电感用来调整反射角，滤波器1 和滤波器2 用来隔离C1 信号和C6 能量信号的相互干扰。设计的指标要求和实物的测试结果如表1 所示。回波损耗网络实测参数眼如图5 所示。

图4 C接口回波损耗网络制作示意图Fig.4 Schematic diagram of return loss network production of interface C

4 C1接口信号的实现

通过软件编程，使用17 号报文，在C1 接口按照DBPL 的编码方式，将每个位单元的相位转移翻译成字符，从“+1”到“-1”翻译成A ， 从“-1”到“+1”翻译成B ，然后将当前字符和上一位进行比较。如果相同，当前位值为“1”。如果不同，当前位值为“0”。再利用曲线生成特征方程式生成C1接口信号，其中公式（1）为上升沿，公式（2）为下降沿。最后利用软件工具生成的C1 信号波形，眼图片段如图6 所示。

其中，VOUT、V2单位为V；

τ 取值332.3 ns，测试中可接受范围为330±30 ns。

5 C接口测试功能的实现

C6 接口为有源应答器提供能量，有源应答器将C1 接口信号解码，转换成数字信号“0”和“1”，通过切换单元电路控制应答器FSK 信号的切换，形成应答器A 接口信号，发送给车载设备。所以C 接口的性能指标与A 接口发送的信号直接关联，通过测试天线接收到信号中心频率、频率偏移、平均数据速率及MTIE 的指标，实现有源应答器C 接口的性能参数测试。

表1 C接口多种回波损耗测试条件及回波损耗网络实测值Tab.1 Test conditions of multi-return loss and measured values of return loss network of interface C

图5 回波损耗网络实测参数Fig.5 Measured parameters of return loss network

图6 适用于多种回波损耗测试的C1信号眼图Fig.6 Signal C1 eye diagram applicable to various return loss test

6 总结

根据有源应答器C 接口的工作原理，通过C 接口回波损耗网络的设计，C1 信号软件编程，C6 信号的信号发生器设置，完成C 接口测试环境的搭建，实现了C 接口回波损耗的性能参数测试，并对C 接口参数进行了测试实现验证。该测试系统所用仪器较多，系统校准相对复杂，随着仪器仪表的智能化、多功能化的发展，实现测试的自动化将是后续的研究方向。