飛機電纜對電磁干擾的抑制分析

摘要： 飛機上很多系統(tǒng)存在復(fù)雜的電磁干擾現(xiàn)象，自然界的一些電磁效應(yīng)也會對飛機產(chǎn)生電磁干擾，嚴重的甚至?xí)?dǎo)致飛機的安全事故，所以對電磁干擾抑制就顯得尤為重要。本文主要介紹了飛機電纜的分類，并分析了各種電纜對電磁干擾的抑制作用。

關(guān)鍵詞：電磁干擾； 絞線；屏蔽線纜；同軸電纜

當代飛機受電磁干擾問題的影響尤為突出。電磁干擾的產(chǎn)生主要有三個基本要素：干擾源、耦合電路、敏感體。要想使電磁干擾得到有效的控制，就要提高設(shè)備的電磁兼容能力。飛機上的各種電纜是信號傳輸?shù)闹匾M成部分，這就需要合理的抑制干擾技術(shù)。例如，選擇合理的接地點及接地方式；合理的布線、屏蔽、濾波等抑制技術(shù)。

一、飛機電纜的種類

飛機電纜是在絕緣層里有一根或多跟導(dǎo)線，外部有特殊的外保護層。不同的材料的外保護層、絕緣層及屏蔽層會使電纜有著不同的特性。常用的幾種電纜結(jié)構(gòu)有：

（1）包有絕緣的單實芯線和多芯線；

（2）多絞線，即線纜交叉扭絞在一起；

（3）屏蔽電纜，在同一根屏蔽電纜里包有一根或多根各已絕緣的芯線；

（4）同軸電纜，單根（或兩、叁根）已絕緣的芯線包一層同軸結(jié)構(gòu)的屏蔽網(wǎng)線。

不同結(jié)構(gòu)的電纜在飛機線路圖中有著不同的符號，下圖為B737飛機線路圖中電纜的符號。

二、電纜對電磁干擾的抑制

對電磁干擾的抑制途徑很多，比如電磁屏蔽、接地技術(shù)、濾波等等。飛機上不同的電纜對電磁干擾的抑制方法是不一樣的，下面就幾種常見的線纜進行分析。

（一）絞線

在飛機上常見的絞線為雙絞線和三絞線，多數(shù)應(yīng)用在一些信號線和電源線里。絞線有平衡的結(jié)構(gòu)來抑制電磁干擾的感性耦合。絞線在電流回路線間纏繞成極性交錯的耦合環(huán)，這就使電纜延其方向的局部耦合干擾彼此相互抵消。如圖2所示，在絞線周圍任意的一點P，該環(huán)路在此點產(chǎn)生的磁場被互相抵消，絞線有效的抑制了導(dǎo)線間的磁耦合。對此，不難看出在單位長度上絞線絞合的次數(shù)越多，那么就對電磁干擾的抑制力越強。在飛機上的絞線，絞合次數(shù)大約為每米30次。

（二）屏蔽電纜

屏蔽電纜對電磁干擾的主要抑制方法為電磁屏蔽。屏蔽電纜是以導(dǎo)電或?qū)Т诺牟牧现瞥善帘尉W(wǎng)，將電纜封閉起來，形成電磁隔離區(qū)，使電纜內(nèi)部的電磁場不能影響到外部的設(shè)備，同理來自電纜外部輻射也不能影響到電纜。

屏蔽網(wǎng)對內(nèi)部和外部的電磁波有以下幾種抑制方法：吸收能量、反射能量、抵消能量。當干擾的f為高頻時，屏蔽網(wǎng)應(yīng)該選用低電阻率的金屬材料，因為這會形成渦流，將干擾產(chǎn)生的電場和磁場抵消掉，達到屏蔽的效果；當干擾的f為低頻時，屏蔽網(wǎng)應(yīng)該選用高磁導(dǎo)率的材料，這會使干擾的磁力線限制在屏蔽網(wǎng)的內(nèi)部，防止擴散；如果要求對低頻和高頻都有很好的屏蔽作用，往往采用不同材料組成的多層屏蔽電纜。

屏蔽電纜的屏蔽網(wǎng)接地施工是飛機維護人員經(jīng)常要處理的施工。目前，在飛機上最常見的屏蔽網(wǎng)接地施工有四種：抽線法、金屬環(huán)法、RSK屏蔽環(huán)法、焊錫管法。飛機上的接地方式是將飛機的外殼作為等位面，屏蔽接地可以使由于靜電感應(yīng)積累的電荷通過飛機外殼釋放出去，合適的接地處理還可以給頻率比較高的電磁干擾提供低阻抗通道，從而抑制了電磁干擾。

（三）同軸電纜

同軸電纜是一種特殊的屏蔽電纜，其是一種由兩個導(dǎo)體組成的合成物，同軸電纜的中心導(dǎo)線用于傳輸信號，金屬屏蔽網(wǎng)起了兩個作用：一是作為信號的公共地線為信號提供電流回路，二是作為信號的屏蔽網(wǎng)，抑制電磁噪音對信號的干擾。中心導(dǎo)線與屏蔽網(wǎng)介于半發(fā)泡的聚丙烯絕緣層之間，絕緣層決定了電纜的傳輸特性，而且有效保護了中間的導(dǎo)線。同軸電纜廣泛應(yīng)用在飛機的通信導(dǎo)航設(shè)備中，用于實現(xiàn)信號的傳輸。

飛機上同軸電纜的屏蔽網(wǎng)通常做成具有媒質(zhì)填充的形式，可以是鐵氧體或者其他類似的損耗材料。例如，在鐵氧體的內(nèi)部和外部鍍上導(dǎo)電的銀涂層，屏蔽網(wǎng)既有電損耗又有磁損耗，電纜中的損耗媒質(zhì)具有很大的高頻衰減，這就使同軸電纜對電磁干擾具有較好的高頻抑制效果。

三、結(jié)語

電磁干擾是一直存在的，解決好飛機電纜的電磁防護是一項重要的系統(tǒng)工程。作為飛機設(shè)計制造及維修技術(shù)人員，必須理解和掌握這項技術(shù)，自覺執(zhí)行相關(guān)的規(guī)范及標準，以保證飛機安全可靠的工作。

參考文獻：

[1]王天順.飛機電纜敷設(shè)——飛機設(shè)計.

[2]劉銘光.飛機電器——中央廣播電視大學(xué)出版社.

作者簡介：王超（1984），男，漢族，黑龍江哈爾濱人，碩士，講師，研究方向：航空電子，高職教育。