機(jī)載電子設(shè)備電磁干擾常見故障分析與排除

張亞東 白朝超

【摘要】俗話說“有電必有磁”，在飛機(jī)上，電臺(tái)，機(jī)通等設(shè)備一起工作，出現(xiàn)了電磁干擾并非說明一定是設(shè)備本身存在了問題，其他設(shè)備的故障也可能通過該設(shè)備表現(xiàn)出來，判斷故障時(shí)應(yīng)該考慮這一因素。下面談?wù)勲娕_(tái)，機(jī)通電磁干擾常見故障的分析與排除方法。

【關(guān)鍵詞】機(jī)載電子設(shè)備? 電磁干擾

一、電臺(tái)、機(jī)通電磁干擾常見故障原因分析

在日程生活中，梳子可以經(jīng)過摩擦來吸引頭發(fā)，這種現(xiàn)象說明物體之間可以通過摩擦來吸引較為輕小的物體。在摩擦吸引的過程中，經(jīng)過摩擦的物體就帶了電荷，此種電荷就被稱為摩擦現(xiàn)象。電荷可以氛圍正電荷合負(fù)電荷兩種。例如，使用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的為正電荷，而使用毛皮所摩擦過的硬橡膠帶所帶的電荷則為負(fù)電荷。同種電荷間相互排斥，異種電荷間相互吸引。當(dāng)電荷存在的時(shí)候，電荷周圍就存在著電場(chǎng)，電場(chǎng)的強(qiáng)度時(shí)描述電場(chǎng)的物理量，電場(chǎng)的強(qiáng)度既有大小，又有方向。一般情況下，同一個(gè)電荷在電場(chǎng)中的位置不同所受到的電場(chǎng)力基本上是不一致的。

磁場(chǎng)的產(chǎn)生是由于兩個(gè)磁鐵的磁極相互靠近，兩者之間就會(huì)產(chǎn)生相互作用。同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。磁場(chǎng)的存在導(dǎo)致了磁極之間的相互作用。磁鐵并不是磁場(chǎng)的唯一來源，電流也能產(chǎn)生磁場(chǎng)，所以電與磁之間存在著密切的關(guān)系。物理實(shí)驗(yàn)證明，很多物質(zhì)在磁場(chǎng)中都會(huì)被或多或少地磁化。磁場(chǎng)有強(qiáng)弱之分，可以由電磁感應(yīng)強(qiáng)度來表示，也可以用磁感應(yīng)線的疏密程度來表示。

（一）按下發(fā)射按鈕，耳機(jī)內(nèi)出現(xiàn)“吱吱”聲

（1）天線附近有金屬物件，造成電臺(tái)發(fā)射時(shí)，物件產(chǎn)生反射，其反射波通過話筒進(jìn)入電臺(tái)，機(jī)通產(chǎn)生自激。

（2）電臺(tái)與機(jī)通接口電纜插頭如果接觸不良，對(duì)地電阻過大，造成屏蔽不良，干擾也會(huì)串入造成自激。

（3）電臺(tái)天線如果接觸不良，也會(huì)造成天線交流阻抗改變，駐波比變小，發(fā)射功率下降，反射電流通過側(cè)音回路串入機(jī)通電臺(tái)，造成自激。

（二）電流頻率干擾

機(jī)通綜合了飛機(jī)所有音頻信號(hào)。如果該頻率交流干擾信號(hào)落在音頻相應(yīng)范圍之內(nèi)，并且一旦進(jìn)入機(jī)通，就無法將其去掉。機(jī)上電源系統(tǒng)除了直流電源外，該頻率交流供電應(yīng)用也非常廣泛。該頻率的交流電源時(shí)飛機(jī)必備電源，它所形成的干擾屬功能性干擾。它干擾機(jī)通的途徑有兩條：一是傳導(dǎo)干擾，二是輻射干擾，傳導(dǎo)干擾是通過機(jī)通的電源線進(jìn)入機(jī)通，干擾信號(hào)通過電源傳導(dǎo)進(jìn)入機(jī)通，但通過電源濾波后，此干擾信號(hào)已經(jīng)被濾除，這說明傳導(dǎo)干擾不是干擾的主要矛盾。輻射干擾進(jìn)入機(jī)通的途徑機(jī)通電纜，主要是串入話筒進(jìn)入機(jī)通，該頻率交流電源遍布飛機(jī)各個(gè)艙內(nèi)，該頻率交流電源輻射形成了強(qiáng)大的干擾源。

（三）其他方面的干擾

因?yàn)闄C(jī)通是飛機(jī)的通信樞紐，飛機(jī)上所有的音頻信號(hào)均要通過機(jī)通放大后供飛機(jī)使用。故障口較多，且上述接口均有可能成為有害干擾的媒介，遇到不同干擾，要分別對(duì)待。

二、故障排除方法

（一）機(jī)通電纜加裝防波套

由于輻射干擾是通過機(jī)通電纜進(jìn)入機(jī)通內(nèi)部，飛機(jī)制造廠對(duì)機(jī)通電纜加裝屏蔽套進(jìn)行試驗(yàn)，通過試驗(yàn)表明加裝屏蔽套有一定防干擾能力，干擾信號(hào)有所降低，但在推廣實(shí)施中，某些飛機(jī)反而干擾更嚴(yán)重。這是因?yàn)槠帘翁讓?duì)電場(chǎng)能屏蔽，而對(duì)磁場(chǎng)不能屏蔽，該頻率干擾信號(hào)磁場(chǎng)仍能通過屏蔽套進(jìn)入機(jī)通電纜內(nèi)部。當(dāng)屏蔽套的電纜靠近強(qiáng)干擾磁場(chǎng)時(shí)，即形成了嚴(yán)重干擾。

（二）屏蔽線單端接地

這樣能減小音頻干擾信號(hào)的渦流，減小音頻干擾，但由于屏蔽線信號(hào)不能屏蔽音頻磁場(chǎng)，同樣不能防止磁輻射干擾，對(duì)減小該頻率干擾無明顯作用，它只對(duì)防電場(chǎng)干擾有效。

（三）該頻率交流電源采用雙屏蔽線

屏蔽層可以阻止該頻率電場(chǎng)外泄，電場(chǎng)通過屏蔽層引入到飛機(jī)地線，放置了電場(chǎng)干擾。雙扭線接該頻率正負(fù)極，由于其扭，正負(fù)半周磁場(chǎng)相互抵消，減弱了導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)，在該頻段，采用雙屏蔽線效果時(shí)最好的。

（四）整理電纜

（1）強(qiáng)弱信號(hào)分開布線，兩者捆扎在一起或相互平行且距離過長(zhǎng)，都有可能引起強(qiáng)信號(hào)對(duì)弱信號(hào)的干擾。

（2）交直流線路分開布線。眾所周知，交流電流流經(jīng)導(dǎo)線時(shí)的電流變化，將在空間形成交變磁場(chǎng)。而這種交變磁場(chǎng)對(duì)電子電路形成的干擾，往往要比恒定磁場(chǎng)形成的干擾大得多，而且在技術(shù)處理上也要困難得多。

（3）高低壓線路分開布線。在布線時(shí)，應(yīng)盡量使高壓部分的元器件及連線相對(duì)集中并遠(yuǎn)離低電平電路的信號(hào)邏輯回路。必要時(shí)，可能還要采取其他一些屏蔽或隔離措施。

（4）減小布線的環(huán)路面積。從場(chǎng)的角度考慮，設(shè)法減小近場(chǎng)的感應(yīng)耦合，可以明顯抑制干擾場(chǎng)的強(qiáng)度。當(dāng)電路或?qū)Ь€形成“環(huán)”時(shí)，則環(huán)里所耦合到的磁通便能感應(yīng)出電壓。因此，盡可能避免引線構(gòu)成環(huán)路和減小環(huán)路所形成的面積是布線的另一原則。

（5）捆扎導(dǎo)線的問題。有時(shí)為了工藝上的需要，需將若干走向相同的導(dǎo)線捆扎在一起。這樣做，無論從電路的布置、美觀、還是從電路的檢修以及導(dǎo)線的固定等角度講都是可取的。但是應(yīng)該指出，對(duì)這個(gè)問題應(yīng)具體分析，而原則是以優(yōu)先保證電路的穩(wěn)定工作和可靠性為前提，其次才考慮工藝性和美觀性。例如，絕不能為了美觀、方便而將高低電壓線、強(qiáng)弱電流線、交直流信號(hào)線捆扎在一起走線。因此，最有效的辦法是，按電路的工作性質(zhì)，將統(tǒng)一功能及電壓等級(jí)相近的信號(hào)線，強(qiáng)電控制線，高壓電源線和大電流負(fù)載線等分別歸類、捆扎，做到既有利于電路的正常工作，又滿足安裝及布線工藝的要求，且同時(shí)具有整齊、美觀的特點(diǎn)。

（6）在一切有可能引起振動(dòng)的場(chǎng)合，要特別注意系統(tǒng)中電子元器件以及導(dǎo)線電纜的穩(wěn)妥固定。較長(zhǎng)的導(dǎo)線應(yīng)多處固定，質(zhì)量較大的器件不可用自身的引線來固定，關(guān)鍵的元件減震措施應(yīng)良好。這是因?yàn)?，飛機(jī)機(jī)件及電纜周圍的大多處地方都有電源線及電流配線的存在，幾乎到處都存在著雜散磁場(chǎng)。連線過長(zhǎng)，一旦受到振動(dòng)，將會(huì)由于這種過長(zhǎng)而松弛的導(dǎo)線的運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致電路結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化，從而形成噪聲干擾，而且極易使連接導(dǎo)線發(fā)生變形、晃動(dòng)，使接插件及連接點(diǎn)產(chǎn)生松動(dòng)，引起接觸不良等。

參考文獻(xiàn)：

[1]涂剛.電場(chǎng)與磁場(chǎng)的相對(duì)性及其應(yīng)用[J].內(nèi)江師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2008（06）：38-41

作者簡(jiǎn)介：張亞東，空軍航空大學(xué)駐長(zhǎng)春某部機(jī)務(wù)大隊(duì)，工程師;白朝超，空軍航空大學(xué)駐長(zhǎng)春某部機(jī)務(wù)大隊(duì)，助理工程師。