短波電臺發(fā)射干擾機內通話設備問題解決及建議

摘 要：短波電臺是保證遠程通信的重要通訊設備，無需建立中繼站即可實現(xiàn)遠距離通信，短波電臺的大功率設計成為遠距離通信重要的設計手段，因此短波電臺大功率發(fā)射很可能會給整個通信系統(tǒng)帶來干擾，文章對某型飛機通信系統(tǒng)中短波電臺處于數(shù)傳狀態(tài)發(fā)射時對機內通話設備干擾進行定位，并提出解決辦法。

關鍵詞：短波電臺；電源隔離；電源濾波

隨著飛機通信系統(tǒng)功能的不斷加強，相應的各型設備也在不斷增多，各種電磁干擾問題也隨之出現(xiàn)，這將會對部分機載設備的性能及其功能帶來影響。機載設備電磁兼容性設計應在機載設備設計之初就應考慮和貫徹，但電磁干擾的復雜性、隱蔽性等特點導致單體機載設備很難發(fā)現(xiàn)電磁干擾現(xiàn)象，干擾的情況多發(fā)于系統(tǒng)中，如某型飛機在地面加電測試過程中發(fā)現(xiàn)短波電臺處于數(shù)傳狀態(tài)發(fā)射時，在機內通話設備的耳機中出現(xiàn)較大的干擾音。為了消除這種影響，我們對干擾現(xiàn)象進行測試并提出解決干擾措施，確保設備的良好運行。

1 干擾定位測試

短波電臺在飛機上話音部分與機內通話設備交聯(lián)，電源部分與系統(tǒng)電源交聯(lián)，數(shù)據(jù)部分與數(shù)傳終端交聯(lián)，具體連接示意圖見圖1。

通過交聯(lián)關系我們首先要確定干擾是從那種途徑進入到機內通話設備形成干擾，這就從空間輻射和線間傳導兩方面進行隔離定位：

（1）由于短波電臺發(fā)射功率較大，首先將與之連接的天線用吸收負載替代，在該狀態(tài)下發(fā)射，短波電臺發(fā)射時通過空間輻射進入機內通話設備的信號及其弱小，可以忽略，干擾現(xiàn)象依然存在，故空間輻射干擾可以排除。

（2）將與機內通話設備直接交聯(lián)的音頻信號線、PTT信號線完全斷開實現(xiàn)物理隔離，仍然連接吸收負載發(fā)射，干擾現(xiàn)象依然存在，話音信號線間的干擾排除。

（3）此時短波電臺與機內通話設備存在交聯(lián)關系的僅剩供電，將短波電臺與機內通話設備單獨進行供電后，連接吸收負載，短波電臺發(fā)射，干擾現(xiàn)象消失，再將設備狀態(tài)恢復至原機上狀態(tài)但供電仍隔離，短波電臺發(fā)射干擾現(xiàn)象未再出現(xiàn)，可以斷定干擾信號通過電源線傳導引起的。

2 解決干擾方法

2.1 電源分離

通過干擾定位測試試驗，我們可以得出最簡單有效的方法是將兩型設備的供電進行分離，由于短波電臺數(shù)傳狀態(tài)發(fā)射時功率很大，內部電路對射頻包絡信號進行檢波產(chǎn)生干擾信號，故短波電臺只能獨立使用分配電源，并且飛機上整個通信系統(tǒng)已完成電源分配工作，電源分離存在困難不適合當前狀態(tài)，因此電源分離應在系統(tǒng)電源分配之初就給予考慮，不適合當前狀態(tài)。

2.2 AC-DC電源單元設計

在檢查供電系統(tǒng)配電過程中，發(fā)現(xiàn)機上115V/400Hz交流電可以用來轉換成直流28V提供給短波電臺使用，這樣可以通過AC-DC對短波電臺供電，需要在交流電于短波電臺之間增加獨立的AC-DC電源單元。

AC-DC電源單元的核心是由模塊電源組成的AC/DC變換器。它將三相AC115V供電整流濾波所得的高壓直流電源，經(jīng)過幾百kHz左右的高頻開關變換，進入DC/DC穩(wěn)壓變換器變換為穩(wěn)定的直流28V輸出，輸出電壓經(jīng)過抗干擾共模濾波電路后供短波電臺使用，主變換器選用輸出高功率密度模塊，保證其輸出電流滿足使用要求，一方面留有一定富余以保證可靠性，另一方面過流保護點不至于太高而影響用電設備和電源單元本身的安全性。

采用AC-DC電源轉換后，短波電臺數(shù)傳狀態(tài)發(fā)射時機內通話設備無任何干擾現(xiàn)象，對機上115V/400Hz交流電進行測量無干擾信號出現(xiàn)，滿足系統(tǒng)使用要求，是較好的解決干擾手段，但短波電臺發(fā)射時電流較大，AC-DC電源單元設計會出現(xiàn)重量重、尺寸大的情況，這成為影響使用的重要因素，AC-DC電源單元設計適用于重量、尺寸有余度的情況，有條件便于AC-DC電源單元的安裝。

2.3 EMI電源濾波器設計

EMI電源濾波器主要作用是防止電源線上干擾進入設備，同時防止設備本身產(chǎn)生的干擾進入電源線。電源濾波器是一種低通濾波器，它允許直流通過，而不允許交流信號通過。電源濾波器是雙向的，它既能防止系統(tǒng)電源上的干擾信號進入設備，對設備產(chǎn)生不良影響，又能防止用電設備產(chǎn)生的電磁干擾影響系統(tǒng)中別的設備。

短波電臺與數(shù)傳終端交聯(lián)其交聯(lián)信號為多路合成音頻信號，頻率范圍在300Hz～3kHz之間，對于低頻信號的濾波則需要選擇合適的阻流圈以及較大的電容組成濾波電路，要提高抑制能力相應的濾波階數(shù)也會增加，通過在飛機上對EMI電源濾波器調試，可以將干擾信號抑制30dB以上，干擾機內通話設備的現(xiàn)象消除，但電源上干擾信號仍存在，若進一步提高抑制效果花費的代價將成倍增加，衰減特性見圖2。

采用EMI電源濾波器技術設計后增加的電源濾波器在重量、尺寸方面僅為AC-DC電源單元重量、尺寸的1/5不到，大大提高了裝機可行性。

在加裝了EMI電源濾波器后，短波電臺數(shù)傳狀態(tài)發(fā)射時干擾機內通話設備的現(xiàn)象得到有效的解決，同時對機上其他用電設備也進行通電檢查，各項設備工作正常，未再發(fā)現(xiàn)電磁兼容問題。

3 結束語

電磁兼容性設計是飛機系統(tǒng)設計必不可少的一項工作部分，在設計之初就應當開展相關的電磁兼容分析工作，這便于及早發(fā)現(xiàn)可能存在的電磁干擾問題，并采取適當?shù)拇胧┘右砸种坪捅Ｗo，這也是代價最小、收益最高的辦法，由于電磁干擾具有復雜性、隱蔽性和隨機性等特點也大大增加電磁兼容性設計難度。當出現(xiàn)電磁干擾問題后應針對不同的情況選擇合適的解決辦法，這就需要在時間、人力、物力方面進行統(tǒng)籌考慮，盡可能將影響降低至最小。

參考文獻

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