基于以太网的卫星电性能测试信号源及测试信号生成方法与流程

技术特征：
1.基于以太网的卫星电性能测试信号源，其特征在于，包括供电模块(1)、微控制器mcu(2)、译码及隔离电路(3)、n个4通道并行dac(4)、n个高压运放电路(5)、大容量存储器(6)、百兆以太网phy芯片(7)、百兆以太网变压器(8)和板间连接器(9)；其中，百兆以太网phy芯片(7)和百兆以太网变压器(8)构成以太网络传输单元，百兆以太网变压器(8)的第一数据通信接口与板间连接器(9)连接；百兆以太网变压器(8)的第二数据通信接口与百兆以太网phy芯片(7)的第一数据通信接口，百兆以太网phy芯片(7)的第二数据通信接口与微控制器mcu(2)的rmii接口连接；n个4通道并行dac(4)分别与n个高压运放电路(5)一一对应，n为大于或等于2的整数；以太网络传输单元通过板间连接器(9)与外设连接；微控制器mcu(2)，用于通过以太网络传输单元接受外设输出的命令参数，并将其存储至大容量存储器(6)；还用于将通过以太网络传输单元接受的外设输出的命令参数并行输出至译码及隔离电路(3)；译码及隔离电路(3)，用于对接收命令参数进行译码，实现对相应4通道并行dac(4)进行并行选通后，再对译码后的命令参数进行隔离后，并行送至相应的4通道并行dac(4)；4通道并行dac(4)，用于对所接收的隔离后命令参数进行数模转化后，送至与该4通道并行dac(4)相对应的高压运放电路(5)进行放大后，使与4通道并行dac(4)相对应的高压运放电路(5)输出4路测试信号；供电模块(1)通过板间连接器(9)接收外部给定电压；供电模块(1)对接收的外部给定电压进行电压转换后，给微控制器mcu(2)、译码及隔离电路(3)、n个4通道并行dac(4)、n个高压运放电路(5)、大容量存储器(6)、百兆以太网phy芯片(7)和百兆以太网变压器(8)进行供电。2.根据权利要求1所述的基于以太网的卫星电性能测试信号源，其特征在于，译码及隔离电路(3)的隔离方式为磁耦隔离。3.根据权利要求1所述的基于以太网的卫星电性能测试信号源，其特征在于，高压运放电路(5)包括4个运放单元(5
‑
1)，且4个运放单元(5
‑
1)的结构相同；4通道并行dac(4)输出4路信号；高压运放电路(5)的4个运放单元(5
‑
1)分别对4通道并行dac(4)输出的4路信号进行处理，每个4个运放单元(5
‑
1)输出1路测试信号，从而使高压运放电路(5)输出4路测试信号；每个4个运放单元(5
‑
1)包括电阻r1至r5、放大器芯片u1、正电源v1、正电源v2和负电源v3；放大器芯片u1的型号为fx2640；电阻r2的一端作为运放单元(5
‑
1)的输入端，用于接收4通道并行dac(4)输出的一路信号；电阻r2的另一端与放大器芯片u1的2号引脚和电阻r4的一端连接，电阻r4的另一端与放大器芯片u1的6号引脚和电阻r5的一端连接，电阻r5的另一端接电源地；电阻r1的一端与正电源v1连接，电阻r1的另一端与放大器芯片u1的3号引脚和电阻r3的一端同时连接，电阻r3的另一端接电源地；放大器芯片u1的7号引脚接正电源v2，放大器芯片u1的4号引脚接负电源v3；放大器芯片u1的6号引脚作为运放单元(5
‑
1)的输出端。4.根据权利要求3所述的基于以太网的卫星电性能测试信号源，其特征在于，运放单元
(5
‑
1)的输出端输出的信号为v
out
，其中，v
in
为运放单元(5
‑
1)的输入端输入的信号。5.根据权利要求1所述的基于以太网的卫星电性能测试信号源，其特征在于，正电源v1为1.25v，正电源v2为40v，负电源v3为
‑
40v。6.根据权利要求1所述的基于以太网的卫星电性能测试信号源，其特征在于，4通道并行dac(4)的型号为jda8412。7.根据权利要求1所述的基于以太网的卫星电性能测试信号源，其特征在于，大容量存储器(6)的型号为gd5f4gq6ufyig。8.采用权利要求1所述的基于以太网的卫星电性能测试信号源生成的测试信号的方法，其特征在于，该方法包括如下过程：s1、初始化微控制器mcu(2)、百兆以太网phy芯片(7)和百兆以太网变压器(8)后，执行步骤s2；s2、大容量存储器(6)中预存有对4通道并行dac(4)进行控制的命令参数，微控制器mcu(2)从大容量存储器(6)中读取命令参数，并将读取的命令参数通过译码及隔离电路(3)先进行译码，实现对相应4通道并行dac(4)进行并行选通后，再对译码后的命令参数进行隔离后，并行送至相应的4通道并行dac(4)；被选通后的相应的4通道并行dac(4)对所接收的隔离后命令参数进行数模转化后，送至与该4通道并行dac(4)相对应的高压运放电路(5)进行放大，从而使高压运放电路(5)产生相应波形的测试信号，然后执行s3；s3、微控制器mcu(2)定时查询以太网络传输单元是否有新的参数命令注入，当有新的参数命令注入时，执行步骤s4，否则，继续执行步骤s2；s4、将新注入的命令参数通过微控制器mcu(2)存储至大容量存储器(6)，同时，还将新注入的命令参数通过微控制器mcu(2)送至译码及隔离电路(3)进行选通及隔离后，被选通的相应的4通道并行dac(4)输出相应的数字量改变与该被选通的相应的4通道相对应的高压运放电路(5)输出的测试信号，从而完成测试信号的生成。

技术总结
基于以太网的卫星电性能测试信号源及测试信号生成方法，涉及卫星设备批量产线的测试领域。解决现有PXI信号源板卡在的整星级电能综合测试过程中测试数据的传输速率较低、输出传输吞吐量及数据存储容量较小以及无法适应需求多变的多通道用户自定义波形的输出问题。本发明采用微控制器MCU、百兆以太网PHY芯片、译码及隔离电路来对N个4通道并行DAC分时控制，N个4通道并行DAC共用微控制器MCU的并行接口，用于并行传输每个4通道并行DAC不同通道的数据信号；译码及隔离电路中的译码部分用于对相应的4通道并行DAC进行选通及隔离。本发明主要用于生成现的用户自定义的各路电量输出直流电压值和各类型波形。流电压值和各类型波形。流电压值和各类型波形。


技术研发人员：梁小骜 彭宇 刘德龙 史然飞 王龙帅 王涵绍
受保护的技术使用者：哈尔滨诺信工大测控技术有限公司
技术研发日：2021.09.15
技术公布日：2021/12/13