發(fā)射架電纜鋪設(shè)與包覆

陳海蘭

摘要：發(fā)射架電纜作為機(jī)載及機(jī)載設(shè)備傳輸信號(hào)、連接各電子組件以及實(shí)現(xiàn)與飛機(jī)接口、導(dǎo)彈接口進(jìn)行通訊的的主要樞紐。有著空間結(jié)構(gòu)小、分叉多和使用環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn)，而發(fā)射架電纜能否滿(mǎn)足發(fā)射裝置全壽命周期的使用要求，在一定程度上取決電纜的鋪設(shè)與包覆，所以電纜鋪設(shè)合理、包覆材料選擇得當(dāng)、操作簡(jiǎn)便易行是保證發(fā)射架電纜使用質(zhì)量的重要舉措。

關(guān)鍵詞：發(fā)射架；電纜鋪設(shè)；電纜包覆；自動(dòng)包覆

中圖分類(lèi)號(hào)：TM249 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2012）03-0062-03

一、概述

發(fā)射架電纜作為機(jī)載及機(jī)載設(shè)備傳輸信號(hào)、連接各電子組件以及實(shí)現(xiàn)與飛機(jī)接口、導(dǎo)彈接口進(jìn)行通訊的的主要樞紐。有著空間結(jié)構(gòu)小、分叉多和使用環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn)。

隨著各種科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子產(chǎn)品的功能越來(lái)越強(qiáng)大，外型趨于小型化、精致化的方向發(fā)展，繼續(xù)按傳統(tǒng)的方法鋪設(shè)與包覆的發(fā)射架電纜已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足發(fā)射裝置全壽命周期的使用要求。急需出現(xiàn)一種全新的鋪設(shè)與包覆方式來(lái)滿(mǎn)足發(fā)射架電纜的發(fā)展需求。

發(fā)射架電纜為了滿(mǎn)足發(fā)射裝置使用的各種需求，在鋪設(shè)與包覆方面就需要兼顧電信號(hào)的傳輸特性、電磁兼容性、外觀一致性、耐磨等需求。對(duì)于一臺(tái)鋪設(shè)合理、包覆材料選擇得當(dāng)、操作簡(jiǎn)便易行的電纜來(lái)說(shuō)可以有效的避免信號(hào)間的相互干擾，起到防止電磁泄露和電磁屏蔽作用，同時(shí)在一定程度上對(duì)電纜起到了保護(hù)作用，可以減少電纜因擠壓、磨損帶來(lái)的故障。

二、方法調(diào)研與分析

（一）電纜包覆常用材料

由于發(fā)射架電纜受到空間、電磁兼容性、三防等特殊性限制，所以用于電纜包覆的材料也具有多樣性，目前國(guó)內(nèi)主要采用的有乙烯材料聚合物（常見(jiàn)的有玻璃紙類(lèi)）或PI復(fù)合材料膠帶（例如生料帶、聚四氟乙烯膠帶）、硅橡膠材料（例如硅橡膠自粘膠帶、硅橡膠壓模保護(hù)套）、電磁屏蔽材料（例如電磁屏蔽膠帶、電磁屏蔽纏帶、防波套、屏蔽熱縮套管等）、帆布（錦絲帆綢、滌綸帆布、滌絲帆綢）、涂膠布等。

（二）不同包覆材料優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

1．聚四氟乙烯、PI復(fù)合材料、聚酰亞胺等膠帶類(lèi)包覆的電纜，優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量輕、體積小、韌性好、高低溫性能好以及可以滿(mǎn)足軍用電子設(shè)備的各種環(huán)境試驗(yàn)要求；缺點(diǎn)是一般的切面的強(qiáng)度不高，耐磨性能不好，所以最好不要用于空間緊湊、表面平滑度不好的電子產(chǎn)品里。

2．硅橡膠材料類(lèi)（例如硅橡膠自粘膠帶）包覆的電纜，最大的優(yōu)點(diǎn)是在室溫放置48小時(shí)或150℃，3小時(shí)后可自動(dòng)熔合成一體，絕緣性和三防性能好，缺點(diǎn)是不可返修重復(fù)使用，而且抗老化性能不好。

3．電磁屏蔽材料類(lèi)包覆的電纜，最大的優(yōu)點(diǎn)是若使用頻段合適則屏蔽效果非常好，缺點(diǎn)是不能滿(mǎn)足三防要求，所以電磁屏蔽材料一般需要和其它材料一起配合使用。

4．帆布材料（例如涂膠布、涂膠布套）類(lèi)包覆的電纜，最大的優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量輕、耐磨性能好、操作方便，缺點(diǎn)是使用范圍比較小，施實(shí)于直通線(xiàn)型和Y型電纜的包覆操作簡(jiǎn)單，對(duì)于形狀復(fù)雜的電纜操作有一定的難度，需要借助一些熱縮套管、摩縮套等分支部位的處理。

（三）電纜包覆常用的方法

成型后電纜的包覆可以采用設(shè)備自動(dòng)包覆和人工包覆兩種方法。

自動(dòng)包覆是指利用大型機(jī)械設(shè)備（如擠壓式電線(xiàn)電纜包覆機(jī)）完成電纜的包覆，自動(dòng)包覆一般適用于單束或類(lèi)似“Y”型分支簡(jiǎn)單的“直通線(xiàn)”電纜束的包覆，比如導(dǎo)線(xiàn)的生產(chǎn)廠家都是采用機(jī)械設(shè)備自動(dòng)半包覆的方法，主要采用的材料有四氟乙烯共聚物、PI復(fù)合材料、聚酰亞胺、聚全氟乙丙烯等絕緣性材料。然后再進(jìn)行高溫處理，就是我們平時(shí)選用的各種類(lèi)的導(dǎo)線(xiàn)。這種包覆方法主要適用于大批量產(chǎn)品的包覆，具有效率高、一致性好等優(yōu)點(diǎn)。

人工包覆適用的范圍比較廣，可以靈活實(shí)現(xiàn)各種材料、不同形狀以及多分支電纜的包覆，但人工包覆速度慢、效率低、一致性差，只適合于小批量特殊電纜的生產(chǎn)、加工，目前大部分軍工廠均采用人工包覆的方法。

三、發(fā)射架電纜優(yōu)選方法

（一）發(fā)射架電纜鋪設(shè)的基本原則

1．應(yīng)減小電路分布參數(shù)。電路分布參數(shù)是影響整機(jī)性能的主要因數(shù)之一。因此在布線(xiàn)時(shí)需要盡量減小電路的分布參數(shù)，如連接線(xiàn)的長(zhǎng)短，一般要求連接線(xiàn)盡量短，比如高頻電路的連接線(xiàn)要短而直，這樣可以使分布電容和分布電感減至最小，還有工作于高速數(shù)字電路的導(dǎo)線(xiàn)也不能太長(zhǎng)，否則會(huì)使脈沖信號(hào)前、后沿變差。

2．避免互相干擾。對(duì)于不同用途的導(dǎo)線(xiàn)，布設(shè)時(shí)不應(yīng)緊貼或合扎在一起。如：輸入信號(hào)線(xiàn)和輸出信號(hào)以及與電源線(xiàn)；低電平信號(hào)線(xiàn)與高電平信號(hào)線(xiàn)；交流電源線(xiàn)與濾波后的直流反饋導(dǎo)線(xiàn)；不同回路引出的高頻線(xiàn)。

3．盡量消除地線(xiàn)的影響。一般發(fā)射架的外殼、各小組件和底板等都與地相連。實(shí)際上地線(xiàn)本身也有電阻，電路工作時(shí)，各種頻率的電流都可能經(jīng)地線(xiàn)的某些段而產(chǎn)生壓降，這些疊加在電源上，造成其他阻抗耦合而產(chǎn)生干擾。所以在布線(xiàn)時(shí)應(yīng)對(duì)地線(xiàn)進(jìn)行處理。比如采用短而粗的地線(xiàn)；在電路工作在低頻時(shí)由“多點(diǎn)接地”改為“單點(diǎn)接地”等，比如用于高頻的CC信號(hào)最好單獨(dú)接地。

4．應(yīng)滿(mǎn)足裝配工藝性的要求。根據(jù)不同發(fā)射架空間的要求，制定相應(yīng)的工藝規(guī)程，同時(shí)需要考慮在電性能允許的前提下，應(yīng)使相互平行靠近的導(dǎo)線(xiàn)形成線(xiàn)束，以壓縮導(dǎo)線(xiàn)鋪設(shè)面積，做到走線(xiàn)有條不紊、外觀上整齊美觀；電纜鋪設(shè)時(shí)應(yīng)將線(xiàn)束放置在安全和可靠的地方，一般的處理方法是將線(xiàn)束固定于發(fā)射架大梁殼體上，保證線(xiàn)路結(jié)構(gòu)牢固和穩(wěn)定，耐振動(dòng)和沖擊；走線(xiàn)時(shí)應(yīng)避開(kāi)金屬銳邊、棱角和不加保護(hù)地穿過(guò)金屬孔，以防導(dǎo)線(xiàn)絕緣層破壞，造成短路故障。走線(xiàn)還應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱體（如功率管、變壓器和功率電阻等），一般在10mm以上，以防導(dǎo)線(xiàn)受熱變形或性能變差；電纜鋪設(shè)設(shè)應(yīng)有利于接插件或裝配件的查看、調(diào)整和更換方便。對(duì)于活動(dòng)部位的線(xiàn)束，要具有相適應(yīng)的活動(dòng)范圍。

（二）發(fā)射架電纜推薦使用的包覆材料及方法

通過(guò)對(duì)比各種材料的對(duì)比，結(jié)合實(shí)際使用情況，推薦發(fā)射架電纜內(nèi)部采用電磁屏蔽膠帶（8270-0050-78）半重疊方式纏繞包覆，內(nèi)層線(xiàn)束除接插件根部進(jìn)行必要的綁扎外，其余無(wú)需綁扎；外層采用為涂膠布套或涂膠布，分支出采用合適的熱縮套管處理、兩端采用帶屏蔽作用的尾部附件及屏蔽熱縮套管和記憶環(huán)處理。

四、實(shí)際應(yīng)用

以某發(fā)射架電纜鋪設(shè)為例。依據(jù)“發(fā)射架電纜鋪設(shè)的基本原則”和該電纜的自身分離特性和運(yùn)動(dòng)特性，所以在電纜的鋪設(shè)方面和包覆方面進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的考慮：

1．導(dǎo)線(xiàn)的選取。對(duì)于三相交流和直流電源線(xiàn)分別采用四絞和雙絞屏蔽導(dǎo)線(xiàn)，這樣就起到了抑制耦合的作用，總線(xiàn)信號(hào)采用了標(biāo)準(zhǔn)的1553B總線(xiàn)協(xié)議的數(shù)據(jù)線(xiàn)，這種導(dǎo)線(xiàn)本身起到了數(shù)據(jù)的屏蔽和隔離作用，其他的地址線(xiàn)、信號(hào)線(xiàn)選用常用的達(dá)到軍標(biāo)要求的導(dǎo)線(xiàn)即可。

2．線(xiàn)束的分布?？紤]到與導(dǎo)彈對(duì)接連接器的運(yùn)動(dòng)特性和分離特性（即進(jìn)入連接器的線(xiàn)束應(yīng)該粗細(xì)相當(dāng)、位置對(duì)稱(chēng)）；考慮與飛機(jī)對(duì)接的連接器灌封高度的限制，所以必須采用分束的方法將出插座的線(xiàn)束壓到最低；所其余的導(dǎo)線(xiàn)盡量做到“輸入輸出信號(hào)的

隔離”。

3．電磁兼容性。鑒于線(xiàn)束影響的電磁兼容性主要是傳導(dǎo)和輻射，而且這些的工作頻段為低頻信號(hào)（一般在100M以下），所以電纜除了采用屏蔽導(dǎo)線(xiàn)外，同時(shí)將所有的屏蔽導(dǎo)線(xiàn)的屏蔽層采用多點(diǎn)接地方法，保證了屏蔽效果，另外考慮電磁泄露現(xiàn)象采用電磁屏蔽膠帶（8270-0050-78），可起到的屏蔽效能為（60～100Db，100K～1GHz）；在電磁屏蔽膠帶與插頭或尾部附件的連接處采用屏蔽熱縮套管，讓其實(shí)現(xiàn)了360度的搭接，防止了電磁泄露。

4．電纜的包覆。電纜外層的包覆采用了膠布套，操作方便、結(jié)實(shí)耐磨、外觀美觀一致性好；由于膠布套的原材料為涂膠布“三防”性能較好，可以很好地起到保護(hù)電纜的作用，在各分支處采用膠布套疊加綁扎并用合適的熱縮套管進(jìn)行保護(hù)。

5．注意事項(xiàng)，由于采用電磁屏蔽膠帶和膠布套兩層的包覆方式，加上材料本身的限制，所以電纜在加工過(guò)程需要注意細(xì)節(jié)的考慮，邊加工邊包覆，嚴(yán)格按照工藝的要求進(jìn)行，靈活性不大，并且要保證每個(gè)工序的正確性，否則出現(xiàn)失誤，需要返工的量較大，嚴(yán)重影響加工進(jìn)度。

五、使用效果

（一）電氣信號(hào)方面

某型號(hào)發(fā)射裝置電纜經(jīng)過(guò)電纜電磁屏蔽處理后，試驗(yàn)效果明顯。電纜屏蔽前，RE102項(xiàng)目測(cè)試成片頻段超標(biāo)，且最大超標(biāo)46.27dB（24MHz頻點(diǎn)處），電纜屏蔽后，只在有限個(gè)頻率點(diǎn)上超標(biāo)，且最大超差17dB（24MHz頻率處）。其余頻段無(wú)超差。實(shí)施屏蔽材料之前波形見(jiàn)圖1，實(shí)施屏蔽材料之后的波形見(jiàn)圖2：

圖1電纜采取屏蔽措施前的試驗(yàn)曲線(xiàn)（30～200MHz）

圖2電纜采取屏蔽措施后的試驗(yàn)曲線(xiàn)（30～200MHz）

（二）外觀質(zhì)量與耐磨程度

發(fā)射架電纜采用涂膠布、布涂膠布套和熱縮套管進(jìn)行包覆，線(xiàn)束可免去綁扎，柔韌性好、外觀一致性好、耐磨性好，加上這些材料本身就具有三防功能，大大地提高了電纜的使用壽命。

六、結(jié)論

電纜經(jīng)研究推薦的鋪設(shè)和包覆處理后，可以減少電纜因擠壓、磨損和電磁輻射、泄露等方面帶來(lái)的故障。可以減少發(fā)射裝置全壽命周期內(nèi)的維修次數(shù)，提高工作的可靠性，節(jié)約維修經(jīng)費(fèi)，提高用戶(hù)的使用滿(mǎn)意度。但是也存在一些需要進(jìn)一步改善的地方，如用涂膠布半重疊方式包覆的電纜柔韌度沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的效果；用涂膠布套包覆的電纜在同一平面特多分支處的處理還沒(méi)有找到特別合適的方法，有待進(jìn)一步

研究。

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（責(zé)任編輯：趙秀娟）