某型飞机发动机综合电子调节器干扰超短波电台故障分析∗

韩海舰 刘 勇 郑艳艳

（1.92146部队 湛江 524001）（2.海军航空大学 烟台 264001）

1 引言

一般来讲，机载通信设备在装配到飞机上之前都经过了严格的电磁兼容测试［1］，电磁兼容性能满足极限值要求，但在装备到飞机上以后，由于机载平台电磁环境［2］的复杂性和外部空间的影响，在实际的使用过程中，电磁兼容问题才会凸显出来［3］。

通过部队实地调研发现，各种型号飞机的通信系统都或多或少的存在着一些电磁兼容方面的问题，主要表现为在某一频点或多个频点噪声大、话音质量变差、通信距离缩短，这些问题的出现已经严重影响了部队日常的飞行训练和任务的执行。本文对某型飞机一例综调干扰超短波电台［3］的故障进行了分析，给出了解决措施及建议。

2 故障现象及影响

飞机综调即是指飞机发动机综合电子调节器［4～5］，作为发动机电子-液压机械控制系统的重要组成部分，它是以数字化的形式对发动机的参数进行表征和调节，通过向监控告警系统、执行机构以及机载记录系统发出指令来实现其功能的。某型飞机存在综调干扰超短波话音电台的现象由来已久，飞行员反映多架次飞机通信距离普遍较短。外场原位性能检测［6～7］发现，存在问题的飞机在上电后综调默认处于工作状态，超短波通信系统静噪灵敏度在120MHz～130MHz频段内较标称值下降10dB以上。关闭综调后，接收机灵敏度［8～10］测试值恢复正常水平。

现场进行了电磁兼容测试和串件试验验证，初步分析认为，该飞机综调及相关线路是造成超短波电台系统灵敏度下降的主要原因。

3 测试验证方法

为进一步查找、定位故障，对该架飞机进行了外场条件下的电磁兼容测试和灵敏度测试，测试环境为外场露天停机位。考虑到综调干扰体现在低频段，因此本次仅选择1、2、3、4波道进行测试；为保证测试结果的客观有效，同时还选取了一架状态正常的飞机（A号），进行了同等条件下的对比测试和串件测试。测试方法如下。

3.1 灵敏度测试

将超短波话台天线馈线与电台断开，与无线电综合测试仪［12］射频端口（T/R），分别连接至合路器的两个输入端口；在左、右综调打开和关闭状态下，分别测量超短波话音系统接收灵敏度（这里仅测试AM模式）。测试连接方式如图1所示。

图1 超短波通信系统灵敏度测试连接图

3.2 电磁兼容测试

将超短波话台天线馈线与电台断开，连接到频谱仪［13］上；在左、右综调打开和关闭状态下，分别测量机载天线接收到的超短波通信频段内信号频谱。测试连接方式如图2所示。

图2 超短波通信系统电磁兼容测试连接图

3.3 串件测试

将A号飞机和B号飞机的左综调进行互换，分别测试两架飞机的电台接收灵敏度。

4 测试结果

4.1 接收灵敏度测试验证结果

1）针对A号飞机，经测试，左、右综调上电后均不影响飞机超短波电台灵敏度；

2）针对B号飞机，灵敏度测试结果如表1所示，由测试结果可以看出，左综调单独上电后导致超短波电台1、2、3、4波道灵敏度下降10dB左右，右综调单独上电后导致超短波电台3波道灵敏度下降10dB左右；

表1 B号飞机灵敏度测试值

3）针对B号飞机，将飞机动力系统其他相关断路器切断，仅接通107K、108K断路器（保证左、右综调上电），灵敏度测试结果如表2所示，由测试结果可以看出，左、右综调分别上电后均导致超短波电台3波道灵敏度下降10dB左右，对1、2、4波道灵敏度无影响；

表2 B号飞机灵敏度测试值

4）针对B号飞机，将飞机动力系统其他相关断路器切断，仅接通107K、108K断路器（保证左、右综调上电），将右综调关闭，依次拨出左综调X1、X2、X3、X4、X5、X7电缆进行对比验证，灵敏度测试结果如表3所示，由测试结果可以看出，保留X2与X4电缆时对超短波电台3波道灵敏度影响较大，可导致灵敏度下降15dB左右，对1、2、4波道灵敏度无影响；

5）将B号飞机左综调替换为A号飞机左综调，对B号飞机进行测试，左综调单独上电后，超短波电台1、2、3、4波道灵敏度未受影响；右综调单独上电后导致超短波电台3波道灵敏度下降10dB左右；

6）将A号飞机左综调替换为B号飞机左综调，对A号飞机进行测试，左综调单独上电后导致超短波电台3波道灵敏度下降10dB左右，对1、2、4波道灵敏度无影响。

表3 B号飞机灵敏度测试值

4.2 电磁兼容测试验证结果

从以上测试数据看，综调对3波道接收灵敏度影响最为明显，因此重点关注3波道（126MHz）频段附近干扰信号特征。

1）对于B号飞机，在左、右综调同时关闭时，电台系统接收灵敏度正常，达到性能指标要求，从天线接收信号频谱看，无明显干扰信号，126MHz附近信号底噪在130dBm以下，如图3所示。

图3 B号飞机综调关闭时天线信号频谱

2）左、右综调全部打开时，在120MHz～130MHz频段内信号底噪明显抬高（平均抬高20dB～30dB），如图4所示。

3）仅打开左综调和仅打开右综调时，在126MHz附近频段内信号底噪均有明显抬高，分别如图5和图6所示。

图4 B号飞机左、右综调全开时天线信号频谱

图5 B号飞机仅开左综调时天线信号频谱

图6 B号飞机仅开右综调时天线信号频谱

4）为进行对比，对A号飞机开展了同样的测试，未见综调干扰。

图7 更换左综调后A号飞机仅开左综调时天线信号频谱

5）将A号飞机左综调与B号飞机左综调互换，再分别进行电磁兼容测试。更换综调后的B号飞机，仅打开左综调时，未见综调干扰。更换综调后的A号飞机，仅打开左综调时，在126MHz附近频段内信号底噪明显抬高，如图7所示。

6）采用近场探头在综调X4电缆上探测得知，120MHz～130MHz频段的信号明显高于综调关闭时测得的信号，底噪增大20dB左右，同时信号占用频谱与超短波话音电台接收天线接收到的频谱一致。

5 结语

根据灵敏度和电磁兼容测试结果，可见:

1）干扰源。干扰源主要是飞机的左、右综调。

2）干扰耦合途径。干扰耦合途径为辐射耦合，即通过综调的X4电缆进行传导发射，将干扰信号传至设备舱，并被超短波电台天线接收。

3）敏感设备及干扰频段。被干扰对象为超短波电台，干扰主要体现在120MHz～130MHz频段，该无意电磁辐射信号进入超短波电台接收机，引起通信系统灵敏度降低，造成飞行中通信距离近的故障现象，与空勤反馈现象吻合。

针对以上分析结论，为了彻底排除该故障，特提出以下整改建议:

1）对B号飞机的左右综调进行更换，并通过后续飞行训练验证，观察该故障现象是否还会出现；

2）综调厂家将B号飞机综调拆下，并将其带到电磁兼容实验室，再进行电磁兼容试验，进一步查找问题根源和故障机理；

3）协调主机厂对X4电缆做屏蔽处理。