短波电台干扰无线电高度表电磁兼容研究与整治

短波电台干扰无线电高度表电磁兼容研究与整治

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摘要:对飞行安全而言,如果在运行过程中,该机型遇到了短波电台电磁的干扰,则会影响其无线电指示高度的准确性,从而对改机型的飞行过程造成严重影响。本文作者以电磁兼容测试方案,电容测量工艺以及电磁兼容工程实施等为研究基础,针对性地提出了干扰的测方案、干扰分析方法以及干扰的决解决措施,对电磁兼容整合工程的相关技术进行了讨论。实验证明,电磁兼容整治方案是有效且可行的。

关键词:短波电台干扰;无线电高度表;电磁兼容;研究;整治

电子科技技术的飞速发展以及机载设备功能不断健全,电磁干扰问题愈加严重。电磁干扰严重妨碍了机载设备性能的稳定发挥,致使设备运行异常,更有甚者会严重影响飞行的安全。由此可见,应在设备的设计过程、技工过程、以及后续的安装过程等,充分考虑机载设备电磁兼容性这一问题。

一、短波电台对无线电高度表的干扰测试

(一)地上试验

第一,使用原位检测仪进行无线电高度表的干扰试验。设置高度为250米,距短波电台天线2米,若不连原位检测仪,高度度表不受影响。反之则受影响。表明干扰可通过原位检测仪进入影响高度表指示。

第二,用原位检测仪进行无线电高度表的干扰试验。将电高度表收发机放在被屏蔽室内,天线于外,在高度表照射远处目标产生70米的高度时,维持短波电台的天线与无线电高度表之间1米的距离,高度表受影响,距0.5米,受较大影响;当短波电台的天线与无线电高度表高频馈线连接时,受严重影响。说明距离越近干扰越严重,干扰可从高度表天线及高频馈线进入影响指示。

第三,无线电高度表低频电缆受干扰的试验。将无线电表及短波电台都放在屏蔽室里,低频电缆不用屏蔽处理,高度受到严重影响,反之则受轻微影响。说明屏蔽处理会使影响更为明显,干扰信号可从高度表的低频电缆进入影响指示。

第四,短波电台天线调谐器地连接试验。高度表放在屏蔽室里,通过延迟线产生250米的高度值,短波电台控制盒和收发机放于屏蔽室内,天线调谐器以及天线放在室外,阻断短波电台天线调谐器地线和屏蔽室地线之间的连接,高度表受影响,反之则不受影响。说明,接地处理不好,就会影响高度表的指示。

(二)机上试验

第一,原位检测仪和喇叭天线影响试验。连接喇叭天线以及原位检测仪,设定150米高度,高度表受到很大干扰,不连接喇叭天线及原位检测仪,设定250高度,高度表受干扰程度较小。表明干扰信号可经原位检测仪及天线进入,造成影响。

第二,短波电台连接电缆影响试验。不连接喇叭天线和原位检测仪,设定250米高度,通过机上短波电台进行电缆布设,高度表受干扰;在机外重新布置电缆,高度表受干扰。说明干扰和机上短波电台天条控制电缆以及天调视频电缆并无太大关系。

二、无线电高度表的干扰整与治处理

(一)屏蔽与接地处理

在完成了短波电台干扰无线电高度表试验之后,以某一类型的直升机为基础,进行了短波电台干扰无线电高度表的屏蔽和接地措施试验。

第一,无线电高度表低频电缆屏蔽处理。低频信号线以及隔离严格要求多点接地以及单点接地线路,并都需要采用屏蔽双绞线进行处理。在电缆外则通过金属屏蔽网(导电胶带、丝网缠带屏蔽)等方法。但因为高度表的低频电缆分叉较多,且部分电缆还可能和其他设备的低频电缆混杂在一起,在屏蔽处理的过程中,要分情况进行包扎。在整个电缆束中,主要对无线电舱部分的无线电高度表分线盒连接电缆,以及收发机连接电缆进行包扎屏蔽处理。

第二,无线电高度表分线盒屏蔽处理。电磁屏蔽不但要做好接地处理,而且要做好相应的屏蔽处理。为尽可能满足电磁兼容性的相关要求,通常使用导电性较高的材料作为屏蔽处理的材料,比如:铜板,铜箔,铝板等。

第三,改变短波电台天线射频电缆和天调控制电缆等接地。在地面处,将短波电台天调控制处的电缆、天线射频的电缆,短波电台的收发信机、天调器件,以及高度表同修理厂屏蔽室的“地”相连接,便可完全消除相关干扰。

(二)滤波改进方案

当干扰源或者是敏感体在空间的位置,以及敏感体周围环境发生变化时,电磁干扰的强度都会发生相应改变。即相同的干扰原因,在不同的飞机上以及不同的时间段内都可能会产生不同强度的干扰。目前,所有消除电磁干扰的措施都只能在一定程度上削弱电磁干扰的强度,而不能从根本上真正消除电磁干扰。所以,在实际的操作过程中,为了将电磁干扰降低到最小,通常要采取很多种方法已达到这种目的。

第一,采用滤波电连接器。降低电缆上共模高频电路的有效方式是,在电缆端口处安装低频滤波器,从而将高频电路滤除。而滤波电连接器则是处理这个问题的很好器件。滤波电连接器的每个插针上都有低通滤波器,都能将高频电路滤除。现在通用的方法是将电容阵列板安在连接器中,从而达到这种目的。

第二,安装滤波屏蔽盒。在高度表的收发机安装架后端安装相应的屏蔽盒,并连接电频电缆的收发机连机器及滤波电连接器。

三、电磁兼容整治技术

(一)故障诊断

当机载设备出现了电磁兼容故障问题时,首先应对故障的部位进行定位分析原因,并提出解决思路。在诊断时应对其进行空间分割,将被干扰的部分分成若干部分,逐渐进行屏蔽处理,筛选出最敏感的部件。短波电台发射时,会对无线电高度表产生一定程度的干扰,包括无线电高度表的收发机,指示器,分线盒等八个部分,若将无线电高度表的全部部件进行有效的屏蔽处理,则当短波电台发射的时候,逐渐屏蔽无线电高度表的收发机、指示器、分线盒、低频电缆、射频电缆、收发天线以及原位检测仪等部分,对无线电高度表收到干扰的部分进行电磁空间分割,从而确定无线电高度表中受干扰最强的部件是低频电缆以及分线盒。

(二)信号分离

如果辐射干扰设备较难采取正确、及时的措施,对电磁的兼容性进行改进,则应在敏感的设备中对相应信号进行分离。而分离的主要方式是滤波,滤波的关键是确定滤波电连接器的参数。要想有效得将干扰信号滤掉,确保信号的正常传输以及机载设备的使用性,那么,在短波电台以及无线电高度表电磁兼容工程的实施过程中,应将无线电高度表的低频电缆的收发机端的电连接器改成滤波电连接器。而采用滤波电连接器是为了更好地将有效信号与干扰信号进行分离,从而减少干扰信号进入无线电高度表收发机电路的几率,从而消除短波电台发射对无线电高度表的影响。经过对无线电高度表低频电缆信号特性的分析,了解到无线电高度表收到干扰后,主要表现为低频信号变缓,而选择参数合适的滤波电连接器对其进行滤除即可避免这种影响。

(三)综合控制

在整个项目的实施过程中,应始终贯穿对电磁干扰的预测、对电磁兼容技术的设计以及对电磁兼容的测试三个环节。而在控制干扰的方法中应采用主动预防、宏观调控、以及“对抗、疏导”相结合的方针。而除了采用一些常用的屏蔽措施、接地处理等,控制干扰信号的传播,才可以对空间方位进行分离、滤波以及旁路等新兴的电磁兼容设计方法,总之要尽一切可能努力将消除干扰信号对无线电高度表的干扰,从而保证机载设备的正常运行,提升该机型运行的稳定性。

四、结语:

综上所述,对某机型进行了电磁兼容整合之后,对相应的无线电高度表和原机设备进行通电、检查。在短波电台的28个频率点发射时,相应的无线电高度表都没有出现明显的变化,与此同时该机型上相应的设备运行正常。这就表明,短波电台对无线电高度表的干扰性已经完全消除,机上的电磁兼容性表现良好。再飞行试验的过程中,相应的短波电台应选取10个的频率点发射,此时无线电高度表表现为没有受到干扰,这就表示,短波电台干扰无线电高度表电磁兼容改进措施是可行且有效的。

参考文献:

[1]张丙才,刘琳.基于LabVIEW的数据采集和信号处理[J]仪表技术与传感器,2007(12):22-24.

[2]蔡国英,张宏群.基于Lab-VIEW的信号产生与分析系统[J].理论与方法,2007,26(7):12-14.

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