某型机短波电台干扰问题分析与解决措施

2022-03-10杨阳

设备管理与维修 2022年1期

杨阳

（中航工业直升机设计研究所，江西景德镇 333001）

0 引言

机载短波电台通信距离远，使用便捷、经济，是直升机航电系统重要的通信装备，短波通信是利用频段2～30 MHz 的无线电波进行通信，适用机载平台与地面之间的远距离话音及数据通信，但短波电台发射功率大，对机上电磁环境影响大，容易对周围设备造成干扰。结合某型机短波电台干扰飞控系统的故障现象，给出故障排查的方法和解决措施。

1 故障情况

根据用户反馈，某型直升机在飞行过程中，短波电台在个别频段发话时，显示屏上提示偏航舵机故障，发话结束后，飞控系统断电重启，故障消失。飞行后在地面做通电检查时，使用短波电台发话，故障复现，并伴随飞控系统串联舵机振动异常。

2 装机情况分析

短波电台收发信机、天调安装在左行李舱后侧过渡板上，短波管状天线射频接入口在L1 框后侧，飞控系统串联舵机安装在主减平台上，某型机短波电台天调到短波天线之间电缆走向及长度如图1 所示，图1 示出了短波电台端机、天调的位置及机上短波天调到短波天线射频入口的射频电缆走向。

图1 短波电台天调到短波天线之间电缆走向及长度

2.1 问题定位

根据故障现象，结合产品工作原理，列出故障树，短波系统发射时引起飞控系统电磁干扰问题故障树如图2 所示。

图2 短波系统发射时引起飞控系统电磁干扰问题故障树

2.2 故障分析

理论和实践鉴定的研究表明，不管复杂系统还是简单设备，任何电磁干扰的的发生具备3 个基本条件：辐射源、传播干扰能量的途径或通道、必须有被干扰对象的响应。

因此，针对短波系统发射时引起飞控系统电磁干扰问题，可以从发射源、传播路径、接收源3 个方面进行分析。

2.2.1 短波系统发射时，天线体辐射引起电磁干扰

短波系统由短波收发信机、短波天调及短波天线组成。在该系统中，短波天线与短波天调连接后，配合短波收发信机工作，将短波收发信机输出的电信号转换为电磁波向周围空间辐射，或者将周围空间接收到的电磁波转换为电信号输入短波收发信机，在整个过程中，辐射源为短波天线。

短波天线安装于飞机尾梁外蒙皮右侧，距离机体高约220 mm，并且该类型天线已安装于多型机，根据多型机天线装机后试飞情况，未发生短波天线天线体辐射引起电磁干扰现象，因此，通过分析得出结论，短波系统发射时，天线体辐射引起电磁干扰不是造成本次问题的原因。

2.2.2 电缆组件电磁泄漏引起电磁干扰

（1）电缆线质量差。短波系统是一个大功率、高频率、宽频带的通信系统，整个系统额定功率达到50 dBm，射频终端至短波天线馈线上传输的信号功率在45 dBm 以上，而短波天调到短波天线之间的射频电缆线型号为LMR-400-UF，该型射频电缆的屏蔽效能只有40 dBm，在短波系统进行功率发射时，会有信号通过电缆线泄漏，进而影响其他设备。因此，电缆线质量差是可能是造成本次干扰问题的原因之一。

（2）电缆线长度过长。信号在馈线传输时，除有导体的电阻损耗外，还有绝缘材料的介质损耗，这两种损耗随馈线长度的增加和工作频率的提高而增加。通过查看机上布线，发现短波天调到短波管状天线之间的射频电缆长度已经达到1.9 m 左右，比平台电缆长度增长了一倍。射频电缆长会使短波电台发射的大功率信号很大一部分由射频电缆辐射在机体内，干扰其他系统，并且由于电缆线屏蔽效能差，电缆线长度过长，造成更多信号泄漏。因此，电缆线长度过长是造成干扰问题的原因之二。

2.2.3 飞控系统易接收到杂质信号，抗电磁干扰性能差

经查实确认，该型机飞控舵机系统接插件未采用滤波接插件、屏蔽尾附件等，易接收到干扰信号，因此，飞控系统抗干扰能力弱是造成干扰问题的原因之三。

3 机理分析

射频电缆组件应用到电子设备上，由射频电缆传输产生的电磁干扰能量会通过辐射性耦合对其他的电子系统产生干扰，对这种射频电缆产生的电磁干扰应用电磁物理屏蔽技术加以控制。

电磁物理屏蔽的目的有两个，一是防止电磁能量泄漏到外部区域，二是防止外部辐射干扰进入内部区域。电磁物理屏蔽是指通过一个外壳将上述区域封闭来实现的。这个外壳可以做成实心板式，网状眼孔式以及金属编织式，结构形式可以是平面体、圆柱状、球壳形或几种组合形状。其所用材料可以使导电的、导磁的、介质的，也可以使带有非金属吸收填充的。

对于短波天线而言，更换射频电缆提高电缆线的衰减，短波天线增益提高，短波系统性能也会相应提升。

某公司CXN 3508 型电缆线屏蔽效能比另一家公司的LMR-400-UF 型电缆线屏蔽效能提高50 dB，两种电缆线性能参数见表1，在干扰源头增加电缆线的屏蔽效能，可对干扰信号进行大幅度衰减。