某型超短波抗干擾電臺某頻點被干擾故障的分析與排除

■ 葉博 鐘志軍 張雪婷/1 西北工業大學 四達機械制造公司

1 故障情況

某型飛機試飛時，空勤反映機載超短波抗干擾電臺（以下簡稱“電臺”）某頻點通信有雜音，切換至備份狀態后雜音消失。地面對飛機通電檢查，發現電臺某頻點通信存在雜音，與空中故障現象一致。其余幾架飛機試飛時空勤也反映電臺某頻點存在不同程度雜音，上述電臺使用的頻點相同。

2 故障分析與排查

根據飛行員試飛過程中反饋的故障現象，結合機上視頻記錄儀回放的空中電臺出現雜音的時機、空域、飛行距離、機載設備工作情況等信息，發現當電臺置于某頻點通信時出現雜音且雜音出現的時機無規律。飛機落地后，對全機進行通電檢查，打開飛行使用的各個設備電源，模擬試飛時機載設備工作狀態，電臺通信偶爾存在雜音，當雜音短暫消失后，后艙操作員接近正前方控制板后電臺雜音復現。

分析電臺的工作原理（見圖1），當電臺工作在接收狀態時，從天線接收的信號經過通信定向轉換開關、收發開關，進入雙收/主收開關。在正常通信狀態時，如果是常規AM/FM 通信，信號進入主接收機前端進行電調高放后，進入主接收機后端解調，再進入收音頻處理單元進行音頻處理，最后進入飛行員的耳機[1]。根據產生雜音的部件是使用電臺，初步判斷可能是電臺故障所致，后因試飛時間急迫，更換電臺繼續第二個起落，空中故障復現，判定非電臺故障。

圖1 某型超短波電臺工作原理圖

由故障現象可知，電臺發射正常且機內通話正常，判定音頻處理電路正常；更換電臺后故障復現，判定非電臺故障。對電臺進行通電檢查，進入正前方控制板電臺擴展畫面，使電臺處于靜噪模式聯絡，故障復現，故排除靜噪電路斷開原因。采用微歐表測試機上音頻處理電路的通路、接地、屏蔽情況，符合饋線原理要求，判定非機內低頻干擾。由此，初步判斷是電磁干擾造成了電臺在某頻點的雜音。

雜音出現時逐個關閉通電的機載設備以查找干擾源，當斷開顯控系統電源后雜音消失，初步判斷為顯控系統某個設備工作時產生干擾，導致電臺雜音。

另外，由于注意到當后艙通電操作員頭部或手接近后艙正前方控制板時均出現雜音，在雜音出現時利用 MS2720T頻譜分析儀對電磁干擾強度進行監測，發現當靠近后艙正前方控制板時電磁波強度異常增大，干擾強度范圍在－96 ～－104dBm，超出電臺的靜噪靈敏度門限（－105±3dBm）。因此，初步判斷干擾源為后艙正前方控制板，故障原因為后艙正前方控制板對外輻射超過電臺靜噪靈敏度門限的電磁波，電磁波通過空間傳播被電臺天線接收，從而觸發電臺雜音。

3 改進措施

由電磁干擾原理可知，消除干擾的方法有隔離干擾源、切斷干擾傳播途徑、增強被干擾設備的抗干擾能力等。針對此故障，因已初步確定干擾源，擬對干擾源制定措施，減弱干擾源對外輻射電磁波的能力。

打開后艙正前方控制板，發現控制板后面板雖已配裝電源濾波器，但與電源濾波器輸入和輸出相連接的電纜為非屏蔽電纜，無屏蔽接地措施。電源濾波器在實際應用中要求外殼與系統地之間有良好的電氣連接，且應使接地線盡量短，過長的接地線會加大接地電阻和電感而嚴重削弱濾波器的共模抑制作用，還會產生公共接地阻抗耦合問題。同時，由于濾波器接地線上有大電流流過時會產生電磁輻射，應對濾波器進行良好的接地和屏蔽。

增加屏蔽層防止干擾的原理是當外部有電磁波時，電磁波傳輸到金屬網（屏蔽層）后相當于使金屬網處于變化的電磁場中，金屬網中產生的電流會消耗電磁波，而金屬網接地可使電流進入大地，則屏蔽線的內部導體不會受干擾。同理，也可在干擾源的傳輸線路上增加屏蔽層來消除電磁干擾。

根據以上分析，先對后艙正前方控制板后面板上的電源濾波器的輸入輸出線路增加屏蔽并接地，再對電源濾波器電源輸出地線路增加跨接濾波電容（見圖2），以消除電磁干擾。

圖2 正前方控制板后面板改進圖

對安裝改進后的后艙正前方控制板進行機上地面通電檢查，電臺通信時后艙耳機中無明顯雜音。使用MS2720T頻譜分析儀測量電臺天線處的干擾信號強度范圍在－109 ～－114dBm 內，低于電臺的靜噪靈敏度門限。

4 結束語

通過該項電磁干擾故障的研究和故障排除，初步掌握了同類型電磁干擾故障的分析方法、排故流程和修理調試方法，減少了同類重復性故障的發生，可為同類故障修理及排故積累一定的經驗，提高飛機接裝的有效性與可靠性，也為后續飛機排故方法提供了新思路。