某型飛機(jī)電磁干擾的解決方法

陳吉 郭啟云

摘要：介紹了電磁干擾產(chǎn)生的機(jī)理、形成條件及防電磁干擾的措施，以某型飛機(jī)交流電纜、信號(hào)電纜、交流電源系統(tǒng)對(duì)通信系統(tǒng)的干擾為例，介紹了電磁干擾的解決辦法。

關(guān)鍵詞：電磁干擾;交流電源;通信系統(tǒng)

現(xiàn)代的飛機(jī)系統(tǒng)中含有很多電子產(chǎn)品，功能越來(lái)越強(qiáng)大，電子線路也越來(lái)越復(fù)雜，工作中不僅要考慮電子產(chǎn)品本身的性能，還要考慮自身的抗干擾能力，更要考慮與其他電子產(chǎn)品的兼容性問(wèn)題。某型飛機(jī)在大修調(diào)試與外場(chǎng)維護(hù)過(guò)程中反映超短波電臺(tái)存在交流電、電磁干擾輻射，造成飛行帽內(nèi)嚴(yán)重干擾（自激、尖叫、嗡嗡聲），影響接收與發(fā)射。

1電磁干擾產(chǎn)生機(jī)理

一般電子線路都是由電阻器、電容器、電感器、變壓器、有源器件和導(dǎo)線組成，當(dāng)電路中有電壓和電流存在時(shí)，所有帶電的元器件周圍都會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)，當(dāng)電路中有電流流過(guò)時(shí)，所有載流體的周圍都存在磁場(chǎng)。在電子線路中只要有電場(chǎng)或磁場(chǎng)存在，就會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，兩者是相輔相成的，因?yàn)殡妶?chǎng)會(huì)產(chǎn)生位移電流，電流又會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。

2電磁干擾分類

形成電磁干擾的條件包括：電磁干擾源、耦合途徑（耦合通道）、敏感設(shè)備。

電磁干擾一般分為兩類，傳導(dǎo)干擾和輻射干擾。傳導(dǎo)干擾主要是電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號(hào)通過(guò)導(dǎo)電介質(zhì)或公共電源線互相產(chǎn)生干擾;輻射干擾是指電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號(hào)通過(guò)空間耦合，將干擾信號(hào)傳給另一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)或電子設(shè)備。

3電磁干擾解決措施

一般，防電磁干擾有三項(xiàng)措施，即接地、屏蔽和濾波。

3.1接地

地線存在阻抗是地線造成電磁干擾的主要原因，而存在阻抗的主要原因?yàn)榈丨h(huán)路和公共阻抗耦合。地環(huán)路產(chǎn)生的干擾可以采用將一端的設(shè)備浮地、共模電感、設(shè)備之間用變壓器連接、光隔離器等方式來(lái)解決。通過(guò)減小公共地線部分的阻抗或采用適當(dāng)?shù)慕拥胤绞剑苊馊菀紫嗷ジ蓴_的電路共用地線，從而消除公共阻抗耦合。

3.2屏蔽

通過(guò)屏蔽方式將電子線路包圍起來(lái)，防止它們受到外界電磁輻射的影響或?qū)ν猱a(chǎn)生電磁輻射。

3.3濾波

采用濾波技術(shù)，使有用的信號(hào)通過(guò)，濾除頻率較高的干擾信號(hào)。

4某型飛機(jī)實(shí)際電磁干擾問(wèn)題

4.1問(wèn)題來(lái)源

某型飛機(jī)無(wú)線電通信系統(tǒng)由超短波電臺(tái)、機(jī)內(nèi)通話器組成。修理或外場(chǎng)維護(hù)過(guò)程中反映有較多飛機(jī)超短波電臺(tái)和機(jī)通存在干擾，造成飛行帽內(nèi)有尖叫和嗡嗡聲，影響了電臺(tái)的接收和機(jī)內(nèi)通話效果。在對(duì)飛機(jī)通信系統(tǒng)進(jìn)行通電檢查后發(fā)現(xiàn)，交流電纜束與信號(hào)電纜束有交流信號(hào)耦合現(xiàn)象，機(jī)內(nèi)通話器有音頻信號(hào)（較低頻率時(shí)會(huì)產(chǎn)生自激），該現(xiàn)象比較嚴(yán)重。

4.2有影響的交流電纜和信號(hào)電纜的分布

實(shí)際檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，座艙內(nèi)兩側(cè)電纜束敷設(shè)不規(guī)范，既有通信信號(hào)束又有400Hz交流電纜束，而且相關(guān)電纜干擾信號(hào)產(chǎn)生了耦合影響。

具體線束包括：

1）前后艙送話器電路（前艙線號(hào)：3R13-1、3R12;后艙線號(hào)：3R13a、3R12a）至機(jī)內(nèi)通話器（前艙線號(hào)：3R13、3R12;后艙線號(hào)：3R12a、3R12b、3R13a、3R13b）。

2）機(jī)內(nèi)通話器交流電路（前艙線號(hào)：3R35、-3R36;后艙線號(hào)：3R33、-3R34）。

3）機(jī)內(nèi)通話器負(fù)極線，負(fù)極連接器15D上的-3R14-1。

4）400Hzll5V、400Hz5V紅光照明電纜束網(wǎng)絡(luò)分布更廣，座艙兩側(cè)前儀表板均布。

4.3抑制干擾的措施

針對(duì)因電纜屏蔽層不連續(xù)引起的縫隙效應(yīng)及落地不可靠帶來(lái)的電磁耦合及輻射干擾，最有效的辦法是對(duì)干擾源進(jìn)行屏蔽，并可靠地進(jìn)行地線安裝。

1）改變信號(hào)通道的線種

實(shí)際電臺(tái)受干擾的主要原因之一是電纜束內(nèi)交流400Hz115V、400Hz5V耦合到信號(hào)通道后經(jīng)放大進(jìn)入耳機(jī)內(nèi)產(chǎn)生干擾。這些電纜大部分是單根防波套電纜，產(chǎn)生的屏蔽不連續(xù)。如果采用雙絞線阻斷干擾信號(hào)向其他交聯(lián)設(shè)備的輻射，其屏蔽的銅導(dǎo)線按一定密度互相絞在一起，可使交流電產(chǎn)生大小相等、方向相反的正負(fù)半周磁場(chǎng)相互抵消，有效減弱了供電導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)。這種方法對(duì)于消除400Hz交流輻射干擾信號(hào)起到了決定性的作用，能有效提高各系統(tǒng)的抗干擾能力，達(dá)到排除故障的目的。

具體方法是將下列線束的單根屏蔽線更換為雙絞線屏蔽，改造后線路如圖1～圖8所示。

2）接地保證

電臺(tái)受干擾的另一個(gè)主要原因是接地不可靠，接地措施包括：

a.該型飛機(jī)所用的交流電源是靜止變流器，由直流變換板、逆變換板、驅(qū)動(dòng)板、內(nèi)部供電板和故障顯示板組成，每塊板都有負(fù)極，向飛機(jī)提供400Hzll5V單項(xiàng)交流電，該電源向大氣機(jī)、瞄準(zhǔn)具、航姿、無(wú)線電羅盤、高度表及紅光照明等系統(tǒng)供電，其總負(fù)極是產(chǎn)品殼體。

b.交流輸出線的屏蔽層落地。

c.各機(jī)載設(shè)備（電臺(tái)、機(jī)內(nèi)通話器、放大器）的交流電負(fù)極。

d.飛機(jī)上直流電各電路負(fù)極。

為了確保各負(fù)極接地可靠，在產(chǎn)品內(nèi)部各板件連接時(shí)，應(yīng)強(qiáng)調(diào)負(fù)線落地可靠，可通過(guò)微歐計(jì)測(cè)量機(jī)上各負(fù)線，重點(diǎn)測(cè)量機(jī)內(nèi)通話器、控制盒機(jī)殼以及安裝板搭地，要求數(shù)值小于等于600uΩ。

3）座艙兩側(cè)電纜線束的隔離

電臺(tái)受干擾的第三個(gè)主要原因是線束緊密集中。為消除線束問(wèn)耦合及褶皺帶來(lái)的干擾，將下述電纜單獨(dú)敷設(shè)，盡量使信號(hào)電纜與交流電纜束分開或拉開距離。按表1對(duì)前后座艙左側(cè)電纜槽電纜和6框框板左側(cè)電纜進(jìn)行顏色標(biāo)注及分層敷設(shè)。

5結(jié)論

經(jīng)地面試驗(yàn)及飛行驗(yàn)證，采取上述措施，基本解決了該型飛機(jī)交流電對(duì)通信系統(tǒng)的干擾問(wèn)題。