某型超短波抗干扰电台某频点被干扰故障的分析与排除

2022-12-21叶博钟志军张雪婷西北工业大学四达机械制造公司

航空维修与工程 2022年10期

■ 叶博钟志军张雪婷/1 西北工业大学四达机械制造公司

1 故障情况

某型飞机试飞时，空勤反映机载超短波抗干扰电台（以下简称“电台”）某频点通信有杂音，切换至备份状态后杂音消失。地面对飞机通电检查，发现电台某频点通信存在杂音，与空中故障现象一致。其余几架飞机试飞时空勤也反映电台某频点存在不同程度杂音，上述电台使用的频点相同。

2 故障分析与排查

根据飞行员试飞过程中反馈的故障现象，结合机上视频记录仪回放的空中电台出现杂音的时机、空域、飞行距离、机载设备工作情况等信息，发现当电台置于某频点通信时出现杂音且杂音出现的时机无规律。飞机落地后，对全机进行通电检查，打开飞行使用的各个设备电源，模拟试飞时机载设备工作状态，电台通信偶尔存在杂音，当杂音短暂消失后，后舱操作员接近正前方控制板后电台杂音复现。

分析电台的工作原理（见图1），当电台工作在接收状态时，从天线接收的信号经过通信定向转换开关、收发开关，进入双收/主收开关。在正常通信状态时，如果是常规AM/FM 通信，信号进入主接收机前端进行电调高放后，进入主接收机后端解调，再进入收音频处理单元进行音频处理，最后进入飞行员的耳机[1]。根据产生杂音的部件是使用电台，初步判断可能是电台故障所致，后因试飞时间急迫，更换电台继续第二个起落，空中故障复现，判定非电台故障。

图1 某型超短波电台工作原理图

由故障现象可知，电台发射正常且机内通话正常，判定音频处理电路正常；更换电台后故障复现，判定非电台故障。对电台进行通电检查，进入正前方控制板电台扩展画面，使电台处于静噪模式联络，故障复现，故排除静噪电路断开原因。采用微欧表测试机上音频处理电路的通路、接地、屏蔽情况，符合馈线原理要求，判定非机内低频干扰。由此，初步判断是电磁干扰造成了电台在某频点的杂音。

杂音出现时逐个关闭通电的机载设备以查找干扰源，当断开显控系统电源后杂音消失，初步判断为显控系统某个设备工作时产生干扰，导致电台杂音。

另外，由于注意到当后舱通电操作员头部或手接近后舱正前方控制板时均出现杂音，在杂音出现时利用 MS2720T频谱分析仪对电磁干扰强度进行监测，发现当靠近后舱正前方控制板时电磁波强度异常增大，干扰强度范围在－96 ～－104dBm，超出电台的静噪灵敏度门限（－105±3dBm）。因此，初步判断干扰源为后舱正前方控制板，故障原因为后舱正前方控制板对外辐射超过电台静噪灵敏度门限的电磁波，电磁波通过空间传播被电台天线接收，从而触发电台杂音。

3 改进措施

由电磁干扰原理可知，消除干扰的方法有隔离干扰源、切断干扰传播途径、增强被干扰设备的抗干扰能力等。针对此故障，因已初步确定干扰源，拟对干扰源制定措施，减弱干扰源对外辐射电磁波的能力。

打开后舱正前方控制板，发现控制板后面板虽已配装电源滤波器，但与电源滤波器输入和输出相连接的电缆为非屏蔽电缆，无屏蔽接地措施。电源滤波器在实际应用中要求外壳与系统地之间有良好的电气连接，且应使接地线尽量短，过长的接地线会加大接地电阻和电感而严重削弱滤波器的共模抑制作用，还会产生公共接地阻抗耦合问题。同时，由于滤波器接地线上有大电流流过时会产生电磁辐射，应对滤波器进行良好的接地和屏蔽。

增加屏蔽层防止干扰的原理是当外部有电磁波时，电磁波传输到金属网（屏蔽层）后相当于使金属网处于变化的电磁场中，金属网中产生的电流会消耗电磁波，而金属网接地可使电流进入大地，则屏蔽线的内部导体不会受干扰。同理，也可在干扰源的传输线路上增加屏蔽层来消除电磁干扰。

根据以上分析，先对后舱正前方控制板后面板上的电源滤波器的输入输出线路增加屏蔽并接地，再对电源滤波器电源输出地线路增加跨接滤波电容（见图2），以消除电磁干扰。