淺談電纜敷設問題
應用技術
作者：張春亮
[摘 要]電纜敷設是影響飛機係統電磁兼容性的一個重要因素。本文從電磁兼容方麵對電纜的安裝設計進行了分析，介紹了電線電纜的電磁兼容性分類與布線要求，對電纜接地的電磁兼容性技術進行了闡述，並討論了電纜屏蔽層的接地方式、接地點對電磁耦合的影響。
[關鍵詞]電磁兼容性；電磁幹擾；電纜敷設；電磁耦合
中圖分類號：X3 文獻標識碼：B 文章編號：1009-914X（2014）34-0216-01
1 電磁幹擾
在機載電子設備工作時，由於電磁場相互耦合，會造成很大的相互幹擾，飛機上產生電磁幹擾的機理異常複雜，有磁場耦合、電場耦合、傳導幹擾和輻射幹擾等。幹擾源產生的電磁幹擾可以通過多種途徑把幹擾耦合到其他設備上。
2 電磁兼容性
電磁兼容性是指係統、分係統、設備在共同的電磁環境中具有能協調完成各自功能的共存狀態，即設備、分係統、係統不會由於處於同一電磁環境中受到其它設備的電磁輻射而導致性能降低或發生故障；也不會由於自身的電磁輻射使處在同一電磁環境中的其它設備、分係統、係統產生不允許的性能降低或故障。
電磁兼容性是電子係統和設備的重要性能指標，它可分為係統間及係統內電磁兼容兩類。係統間的電磁兼容性指各係統共處於一定的電磁環境中，完成各自獨立的功能，而沒有電磁危險和功能降低的狀態。影響係統間電磁兼容性的主要因素是信號及功率傳輸係統與天線之間的耦合。係統內的電磁兼容性指係統內的分係統、設備、部件之間存在著電磁兼容性。影響係統內電磁兼容性的因素有傳導耦合和輻射耦合。其耦合形式有電纜之間的電感、電容、電場及磁場耦合；係統內公共阻抗耦合；設備機殼之間、電纜與機殼之間的耦合和天線間的輻射耦合等。
解決好電磁兼容性的問題是一項係統工程，應該在設備和係統設計、研究、生產、使用與維護的各階段充分予以考慮和實施才可能有效。電磁兼容性的設計和研究就是從分析幹擾源、幹擾傳播途徑以及被幹擾對象出發，根據工程要求采取有效措施抑製幹擾源，消除幹擾耦合，減少不希望的發射，消除或減弱幹擾耦合，增強敏感設備的抗幹擾能力。這就要利用各種抑製技術，包括合適的接地，良好的搭接，合理的布線，屏蔽、濾波和限幅技術等。
3 電纜敷設的電磁兼容性設計
電氣設備按電磁兼容性要求在成品廠進行設計後，機上設備之間的電纜敷設將是影響飛機係統電磁兼容性的一個重要因素。因此，主機所對裝機電纜進行設計時，應進行電磁兼容性方麵的考慮。由於電子設備及傳輸信號的種類很多，布線不當將造成很大的電磁幹擾。電纜是傳輸信號的重要途徑，同時也給幹擾信號通過耦合進入係統提供了載體，大多數導線間的電磁耦合發生在同一束電纜中。
（1） 電線特性分析
飛機上使用的電線種類很多，而且各自的特點也不相同，隻有清楚了解它們的特性才能很好地對電纜敷設進行設計。下麵介紹幾種典型的電纜線：
扭絞線：扭絞是電線交叉的一種形式。在飛機上常采用扭絞所具有的平衡結構來控製電纜敷設引起電磁幹擾信號的感性耦合。
屏蔽線：電纜間的耦合主要是近場耦合，電纜屏蔽是減少耦合的一種有效辦法。對於感性耦合，屏蔽的機理主要是依靠高導磁材料所具有的小磁阻起磁分路作用，也就是由屏蔽體為磁場提供一條低磁阻通路，使屏蔽層內部空間的磁場大大減弱。因此，可用高導磁材料把幹擾源散發的磁通與感應回路隔離開來，並能把部分通向感應回路的交鏈磁通反射掉。電纜屏蔽可減小電線間的耦合電容，並可以增大旁路電容。
同軸電纜：它是非平衡電線，具有均勻的特性阻抗和較低的損耗，廣泛用於高頻信號的傳輸。其差模幹擾可分成兩部分：一是場對電纜的幹擾，使電纜表層產生幹擾電流；二是由於電纜的轉移阻抗使表麵電流轉換為差模電壓，作用在放大器或邏輯電路的輸入端，經過這一過程使外界的幹擾電平得到較大幅度的衰減。