張亞東 白朝超
【摘要】俗話說“有電必有磁”,在飛機(jī)上,電臺,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,判斷故障時應(yīng)該考慮這一因素。下面談?wù)勲娕_,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、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)電荷存在的時候,電荷周圍就存在著電場,電場的強(qiáng)度時描述電場的物理量,電場的強(qiáng)度既有大小,又有方向。一般情況下,同一個電荷在電場中的位置不同所受到的電場力基本上是不一致的。
磁場的產(chǎn)生是由于兩個磁鐵的磁極相互靠近,兩者之間就會產(chǎn)生相互作用。同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。磁場的存在導(dǎo)致了磁極之間的相互作用。磁鐵并不是磁場的唯一來源,電流也能產(chǎn)生磁場,所以電與磁之間存在著密切的關(guān)系。物理實驗證明,很多物質(zhì)在磁場中都會被或多或少地磁化。磁場有強(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,造成電臺發(fā)射時,物件產(chǎn)生反射,其反射波通過話筒進(jìn)入電臺,機(jī)通產(chǎn)生自激。
(2)電臺與機(jī)通接口電纜插頭如果接觸不良,對地電阻過大,造成屏蔽不良,干擾也會串入造成自激。
(3)電臺天線如果接觸不良,也會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,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。如果該頻率交流干擾信號落在音頻相應(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
因為機(jī)通是飛機(jī)的通信樞紐,飛機(jī)上所有的音頻信號均要通過機(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)制造廠對機(jī)通電纜加裝屏蔽套進(jìn)行試驗,通過試驗表明加裝屏蔽套有一定防干擾能力,干擾信號有所降低,但在推廣實施中,某些飛機(jī)反而干擾更嚴(yán)重。這是因為屏蔽套對電場能屏蔽,而對磁場不能屏蔽,該頻率干擾信號磁場仍能通過屏蔽套進(jìn)入機(jī)通電纜內(nèi)部。當(dāng)屏蔽套的電纜靠近強(qiáng)干擾磁場時,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的渦流,減小音頻干擾,但由于屏蔽線信號不能屏蔽音頻磁場,同樣不能防止磁輻射干擾,對減小該頻率干擾無明顯作用,它只對防電場干擾有效。
(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外泄,電場通過屏蔽層引入到飛機(jī)地線,放置了電場干擾。雙扭線接該頻率正負(fù)極,由于其扭,正負(fù)半周磁場相互抵消,減弱了導(dǎo)線周圍的磁場,在該頻段,采用雙屏蔽線效果時最好的。
(四)整理電纜
(1)強(qiáng)弱信號分開布線,兩者捆扎在一起或相互平行且距離過長,都有可能引起強(qiáng)信號對弱信號的干擾。
(2)交直流線路分開布線。眾所周知,交流電流流經(jīng)導(dǎo)線時的電流變化,將在空間形成交變磁場。而這種交變磁場對電子電路形成的干擾,往往要比恒定磁場形成的干擾大得多,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,應(yīng)盡量使高壓部分的元器件及連線相對集中并遠(yuǎn)離低電平電路的信號邏輯回路。必要時,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。從場的角度考慮,設(shè)法減小近場的感應(yīng)耦合,可以明顯抑制干擾場的強(qiáng)度。當(dāng)電路或?qū)Ь€形成“環(huán)”時,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,對這個問題應(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)一功能及電壓等級相近的信號線,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,且同時具有整齊、美觀的特點(diǎn)。
(6)在一切有可能引起振動的場合,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。這是因為,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。連線過長,一旦受到振動,將會由于這種過長而松弛的導(dǎo)線的運(yùn)動而導(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,使接插件及連接點(diǎn)產(chǎn)生松動,引起接觸不良等。
參考文獻(xiàn):
[1]涂剛.電場與磁場的相對性及其應(yīng)用[J].內(nèi)江師范學(xué)院學(xué)報,2008(06):38-41
作者簡介:張亞東,空軍航空大學(xué)駐長春某部機(jī)務(wù)大隊,工程師;白朝超,空軍航空大學(xué)駐長春某部機(jī)務(wù)大隊,助理工程師。