淺談機載電子設備機柜布線方法

中國電子科技集團公司第38研究所 魏 偉

1.概述

隨著我國航空航天事業的快速發展，電子設備內部各功能模塊之間需要相互通信，所敷設的電纜（線扎）電壓不同、電流不同、頻率不同，這些電纜的相互位置，以及走向都將對設備整體的電磁兼容性能產生影響。所以，必須對電纜進行合理的分類布局，使之更適合于機載機柜的布線要求。

2.當前機載電子設備布線分析

我所常用的機載電子設備中的電子電路裝配設計，通常只有一份接線圖和接線表，不能體現電子設備電纜和線扎的電氣性能和機械特征。接線圖和接線表在生產操作人員布線過程中容易出現一些情況：

（1）沒有明確電路圖中的電纜是由哪些導線組成的，沒有對電纜進行交流電纜、直流電纜、數字信號電纜、模擬信號電纜、高頻電纜和高壓電纜等進行分類。

（2）沒有明確電子設備中電纜布線的空間位置，也沒有對電纜之間容易出現信號干擾等問題進行明確注明。

圖1 機柜結構圖

圖2 模擬布線板

由于這些傳統的設計缺陷，因此機載電路布線過程中沒有明確的電氣設計，根本不可能進行電纜布線設計。此外機載設備較小，集成度高，控制機柜和驅動機柜合而為一，趨于采用標準的一體化控制機柜。這種控制機柜通常采用抽屜推拉的結構，如圖1所示。機載方艙空間有限，各機柜并列緊密排在一起，背靠機體，側面、后面被封死，裝配、維修困難。機載方艙機柜由于機體空間而限制了機柜的數量，機體高度的限制又使得機柜高度變低，為了不減少控制單元的功能數量，只有加長抽屜的長度，而抽屜容量的增大，使得機柜的縱深加長。如圖1所示，H尺寸變小，L尺寸變大。機柜數量的壓縮使得單個機柜的電器單元容量增加，電器之間的互聯性增多，導線數量隨之加大；抽屜長度的加長，使得抽屜后面的線束隨之加長，線束過長給抽屜的推拉增加了不小的困難。

3.機載電子設備布線改進

從以上兩種布線上所需的硬件分析，我們可以看出由于電纜和線扎是屬于機械電氣類的產品，在處理設計問題時，必須兼有電氣技術與機械技術兩個專業的特點。電纜布線設計需要將電氣技術、機械技術、制造技術的有關內容結合起來，綜合考慮。

3.1 改進機柜走線

針對機載裝備系統中方艙空間窄小、機柜結構復雜、導線數量較多的具體情況，克服傳統走線的缺點，從工藝角度考慮設計了一種新的機柜走線方案。

(1)增大機柜抽屜之間的空間，用于布線抽屜面板尺寸不動，抽屜高度縮小，抽屜底板向上抬高30mm，與抽屜上部原有10mm高度合在一起，在兩抽屜之間留出40mm的空間，用于布線。

(2)去掉跟線裝置，加裝布線板去掉抽屜后面的跟線裝置，改變走線路徑，在抽屜之間留出的布線空間內加裝金屬布線板；在布線板上走線、布線。圖2。

3.2 布線設計優點

(1)布線板上線束固定有依托，不會隨飛機的起飛、降落、顛簸、振動、加速、制動而晃蕩，始終不受力，插頭也不受力，保證整機設備的電氣性能。

(2)可滿足電氣方面的要求。每個抽屜內有強、弱信號控制線，有電源線、有大電流線，信號線與電源線可從機柜兩側分開分別走線，在布線板上可分開一定距離布線，避免電源線干擾信號線。而跟線架是無法滿足這一電氣要求的。

(3)抽屜后面的線束不需要留過多的余量，縮短了導線長度，降低了信號損耗，節約了線材，且不會再有線束下垂、絞纏的現象。

(4)各抽屜之間線束互不影響，徹底分離，上面抽屜的線束不會影響下面抽屜。

(5)布線板上各插頭線束各自分開，條理分明，不會絞在一起，裝卸抽屜，人為操作都在機柜前面，能看見，易操作，各插頭、插座不易插亂，減少人為誤插。

(6)布線板上開有許多長條孔，可用于固定線束，同時利于機柜通風，并減輕重量。

3.3 布線過程應注意的問題

(1)金屬布線板一定要把毛刺打磨掉，并對所有棱邊打磨，避免毛刺、棱邊劃傷導線。

(2)線束拐彎不能打死彎，彎曲半徑要比線束直徑大兩倍以上。

(3)插頭線束較多可編成辮子形狀，以減輕線束彎曲張力。

4.結語

新的機載電子設備機柜布線方法解決了機柜傳統的布線弊端，有效地改善了機柜電氣設備的電氣性能，使之更適合機載機柜的布線要求。同時也使機柜的走線從外觀上條理清晰，整齊美觀，便于裝聯、調試和日后的維護、維修。

[1]龔維蒸.無線電設備結構設計與工藝[M].天津:天津科學技術出版社,1983.

[2]吳漢森.電子設備結構與工藝[M].北京:北京理工大學出版社,1995.

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