一種飛行參數(shù)采集器機箱布線方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于航空電子【技術領域】，特別是涉及到一種飛行參數(shù)采集器機箱布線方法。本方法在對信號進行分類的基礎上，對航空連接器進行定義，并對剛性印制板和撓性印制板進行分層。本方法能夠較好地解決產品交直流信號、低速數(shù)字信號、高速數(shù)字信號混用的兼容性問題，減少了信號間的相互干擾，保證了高速數(shù)字信號的差分設計要求和阻抗連續(xù)性要求。裝配產品時不需要考慮如何將各種類型的線捆綁成束，如何走線的問題，直接將剛撓性印制板的兩端分別與航空連接器和母板上的插座對接上即可，節(jié)省了機箱內的空間，減少了機箱的重量。
【專利說明】 一種飛行參數(shù)采集器機箱布線方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于航空電子【技術領域】，特別是涉及到一種飛行參數(shù)采集器機箱布線方法。
【背景技術】
[0002]為滿足機載設備可靠性、維修性的要求，一般機載電子設備，特別是飛行參數(shù)采集器，都采用分區(qū)設計和模塊化設計相結合的方式。通常在飛行參數(shù)采集器內部設計一塊母板(類似于電腦的主板)，在母板上分了兩個區(qū):接線區(qū)和板卡區(qū)，母板作為橋梁首先是將與外部連接的輸入、輸出信號線通過產品面板航空連接器接到母板接線區(qū)，再通過母板內部印制板走線將信號傳輸?shù)礁鞴δ馨蹇ㄉ?送板卡區(qū))。此種方式實現(xiàn)了產品的可靠性、維修性及擴展性的目的，且原理簡單可靠。
[0003]此種電路結構的薄弱環(huán)節(jié)在其接線區(qū)。目前國內二代、三代飛機上配裝的飛行參數(shù)采集器接口相對較少，設備采集接口有模擬量、開關量、頻率量等交直流信號，有RS422A、ARINC429等低速數(shù)字信號，信號種類少、數(shù)量少，對差分和阻抗無要求或要求不高，產品也能正常工作無任何影響。
[0004]隨著機載航電技術的不斷發(fā)展，各種高速總線信號得以廣泛應用，并與普通交直流信號、低速總線信號混合在一起使用的情況較普遍。以航電系統(tǒng)具有代表性的飛行參數(shù)采集器為例，其與機上多系統(tǒng)進行交聯(lián)，互聯(lián)的信號種類多。有模擬量、開關量、頻率量、音頻、視頻等交直流信號，有RS422A、ARINC429等低速數(shù)字信號，有以太網總線、高清數(shù)字視頻、1553B總線、1394b總線等高速數(shù)字信號。對于高速數(shù)字信號以太網總線輸速率可達100Mbps、1394b總線傳輸速率可達800Mbps。為保證信號傳輸質量對高速數(shù)字信號傳輸線路要求是差分走線，不同的傳輸總線對傳輸線路有不同的阻抗要求，比如以太網傳輸阻抗要求100 Ω、1394b信號傳輸阻抗要求110Ω。
[0005]因此，在面板航空連接器引出的信號線種類多、數(shù)量多的情況下，傳統(tǒng)的走線非常困難，為保證產品接線的可靠及耐振動，需對各種信號類型的導線進行捆綁成束后焊接到接線區(qū)。此方式將不同信號類型的線都捆綁到了一起，高速信號與低速信號間易產生相互干擾，對高速信號的差分和阻抗要求得不到保證，影響信號的傳輸質量，且占用了機箱內大量的空間(見圖2)，增加了機箱的重量。

【發(fā)明內容】

[0006]發(fā)明目的:提供一種飛行參數(shù)采集器機箱布線方法，能夠避免高速信號與低速信號間產生相互干擾，保證高速信號的差分和阻抗要求。
[0007]技術方案:一種飛行參數(shù)采集器機箱布線方法，包括以下步驟:
[0008]步驟一、對信號進行初步分類，將與飛行參數(shù)采集器相連的信號分成交流信號、直流信號、低速總線信號、高速總線信號四大類；
[0009]步驟二、對交流信號和直流信號按照電壓值進行進一步分類，分別分成若干小類的電信號，對低速總線信號和高速總線信號按照速率進行進一步分類，分別分成若干小類的總線信號；
[0010]步驟三、根據分類情況，對航空連接器進行定義，使其與各小類的電信號和各小類的總線信號對應；
[0011]步驟四、根據分類情況，將航空連接器后端及母板連接端制作成剛性印制板，航空連接器后端與母板連接端的中間制作成撓性印制板，不同小類的信號在剛性印制板及撓性印制板上分層走線；
[0012]步驟五、將航空連接器后端連接到航空連接器上，將母板連接端通過微矩形連接器連接到母板上。
[0013]剛性印制板選用S1000-2型環(huán)氧玻璃阻燃覆箔板和S1000-2B型粘結片，外層銅箔厚35 μ m ;撓性印制板材料選用牌號為AP9121的杜邦聚酰亞胺，內部銅導線厚度為35 μ m,中間撓性部分各層之間不粘合。
[0014]在剛性印制板和撓性印制板制作時用保護膠做平滑過渡處理，保護膠寬度不小于1.5mm。
[0015]對不同小類的高速總線信號可增加數(shù)字地屏蔽層。
[0016]有益效果:本方法能夠較好地解決產品交直流信號、低速數(shù)字信號、高速數(shù)字信號混用的兼容性問題，減少了信號間的相互干擾，保證了高速數(shù)字信號的差分設計要求和阻抗連續(xù)性要求。裝配產品時不需要考慮如何將各種類型的線捆綁成束，如何走線的問題，直接將剛撓性印制板的兩端分別與航空連接器和母板上的插座對接上即可，節(jié)省了機箱內的空間，減少了機箱的重量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為飛行參數(shù)采集器電路結構功能框圖；
[0018]圖2為傳統(tǒng)布線方法效果示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明布線方法效果示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖及實施例對本發(fā)明做進一步詳細描述，請參閱圖2至圖3。
[0021]如圖2所示，為傳統(tǒng)布線方法效果示意圖。在面板航空連接器引出的信號線種類多、數(shù)量多的情況下，傳統(tǒng)的走線非常困難，一方面由于信號線總類繁多，數(shù)量龐大，在狹小的飛行參數(shù)采集器機箱內分別進行連接，非常容易出現(xiàn)連接錯誤的情況；另一方面，為保證產品接線的可靠及耐振動，經常需要對各種信號類型的導線進行捆綁成束處理，占用機箱體積，增加了機箱的重量，影響機箱的散熱效果；此外，傳統(tǒng)的布線方式將不同信號類型的線都捆綁到了一起，高速信號與低速信號間易產生相互干擾，交流信號容易對直流信號產生干擾，電信號對總線信號產生干擾，導致各種信號之間的互相干擾嚴重，高速信號的差分和阻抗要求得不到有效地保證，嚴重影響信號的傳輸質量。
[0022]實施例:如圖3所示，為本發(fā)明布線方法效果示意圖，一種飛行參數(shù)采集器機箱布線方法，包括以下步驟:
[0023]步驟一、對信號進行初步分類，將與飛行參數(shù)采集器相連的信號分成交流信號、直流信號、低速總線信號、高速總線信號四大類；對與飛行參數(shù)采集器相連信號的分析，目前主要存在以上四大類信號。低速總線信號和高速總線信號根據實際速率進行區(qū)分，本實施例中，以IOOMbps為界區(qū)分低速總線信號和高速總線信號。
[0024]步驟二、對交流信號和直流信號按照電壓值進行進一步分類，分別分成若干小類的電信號，對低速總線信號和高速總線信號按照速率進行進一步分類，分別分成若干小類的總線信號；本實施例中，對于交流信號，以電壓值IOV為界對交流信號及直流信號進行分類，以速率IMbps為界對低速總線信號進行分類，以IGbps為界對高速總線信號進行分類。分類情況如下:
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【權利要求】
1.一種飛行參數(shù)采集器機箱布線方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一、對信號進行初步分類，將與飛行參數(shù)采集器相連的信號分成交流信號、直流信號、低速總線信號、高速總線信號四大類； 步驟二、對交流信號和直流信號按照電壓值進行進一步分類，分別分成若干小類的電信號，對低速總線信號和高速總線信號按照速率進行進一步分類，分別分成若干小類的總線信號； 步驟三、根據分類情況，對航空連接器進行定義，使其與各小類的電信號和各小類的總線信號對應； 步驟四、根據分類情況，將航空連接器后端及母板連接端制作成剛性印制板，航空連接器后端與母板連接端的中間制作成撓性印制板，不同小類的信號在剛性印制板及撓性印制板上分層走線； 步驟五、將航空連接器后端連接到航空連接器上，將母板連接端通過微矩形連接器連接到母板上。
2.根據權利要求1所述的一種飛行參數(shù)采集器機箱布線方法，其特征在于，剛性印制板選用S1000-2型環(huán)氧玻璃阻燃覆箔板和S1000-2B型粘結片，外層銅箔厚35 μ m ;撓性印制板材料選用牌號為AP9121的杜邦聚酰亞胺，內部銅導線厚度為35 μ m，中間撓性部分各層之間不粘合。
3.根據權利要求1所述的一種飛行參數(shù)采集器機箱布線方法，其特征在于，在剛性印制板和撓性印制板制作時用保護膠做平滑過渡處理，保護膠寬度不小于1.5mm。
4.根據權利要求1所述的一種飛行參數(shù)采集器機箱布線方法，其特征在于，對不同小類的高速總線信號可增加數(shù)字地屏蔽層。
【文檔編號】H05K7/02GK103648250SQ201310631749
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權日:2013年11月28日
【發(fā)明者】汪青, 陳華, 李小娟 申請人:陜西千山航空電子有限責任公司