陳海蘭

摘要：發(fā)射架電纜作為機(jī)載及機(jī)載設(shè)備傳輸信號(hào)、連接各電子組件以及實(shí)現(xiàn)與飛機(jī)接口、導(dǎo)彈接口進(jìn)行通訊的的主要樞紐。有著空間結(jié)構(gòu)小、分叉多和使用環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn)，而發(fā)射架電纜能否滿足發(fā)射裝置全壽命周期的使用要求，在一定程度上取決電纜的鋪設(shè)與包覆，所以電纜鋪設(shè)合理、包覆材料選擇得當(dāng)、操作簡便易行是保證發(fā)射架電纜使用質(zhì)量的重要舉措。

關(guān)鍵詞：發(fā)射架；電纜鋪設(shè)；電纜包覆；自動(dòng)包覆

中圖分類號(hào)：TM249 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2012）03-0062-03

一、概述

發(fā)射架電纜作為機(jī)載及機(jī)載設(shè)備傳輸信號(hào)、連接各電子組件以及實(shí)現(xiàn)與飛機(jī)接口、導(dǎo)彈接口進(jìn)行通訊的的主要樞紐。有著空間結(jié)構(gòu)小、分叉多和使用環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn)。

隨著各種科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電子產(chǎn)品的功能越來越強(qiáng)大，外型趨于小型化、精致化的方向發(fā)展，繼續(xù)按傳統(tǒng)的方法鋪設(shè)與包覆的發(fā)射架電纜已經(jīng)無法滿足發(fā)射裝置全壽命周期的使用要求。急需出現(xiàn)一種全新的鋪設(shè)與包覆方式來滿足發(fā)射架電纜的發(fā)展需求。

發(fā)射架電纜為了滿足發(fā)射裝置使用的各種需求，在鋪設(shè)與包覆方面就需要兼顧電信號(hào)的傳輸特性、電磁兼容性、外觀一致性、耐磨等需求。對(duì)于一臺(tái)鋪設(shè)合理、包覆材料選擇得當(dāng)、操作簡便易行的電纜來說可以有效的避免信號(hào)間的相互干擾，起到防止電磁泄露和電磁屏蔽作用，同時(shí)在一定程度上對(duì)電纜起到了保護(hù)作用，可以減少電纜因擠壓、磨損帶來的故障。

二、方法調(diào)研與分析

（一）電纜包覆常用材料

由于發(fā)射架電纜受到空間、電磁兼容性、三防等特殊性限制，所以用于電纜包覆的材料也具有多樣性，目前國內(nèi)主要采用的有乙烯材料聚合物（常見的有玻璃紙類）或PI復(fù)合材料膠帶（例如生料帶、聚四氟乙烯膠帶）、硅橡膠材料（例如硅橡膠自粘膠帶、硅橡膠壓模保護(hù)套）、電磁屏蔽材料（例如電磁屏蔽膠帶、電磁屏蔽纏帶、防波套、屏蔽熱縮套管等）、帆布（錦絲帆綢、滌綸帆布、滌絲帆綢）、涂膠布等。

（二）不同包覆材料優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比

1．聚四氟乙烯、PI復(fù)合材料、聚酰亞胺等膠帶類包覆的電纜，優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量輕、體積小、韌性好、高低溫性能好以及可以滿足軍用電子設(shè)備的各種環(huán)境試驗(yàn)要求；缺點(diǎn)是一般的切面的強(qiáng)度不高，耐磨性能不好，所以最好不要用于空間緊湊、表面平滑度不好的電子產(chǎn)品里。

2．硅橡膠材料類（例如硅橡膠自粘膠帶）包覆的電纜，最大的優(yōu)點(diǎn)是在室溫放置48小時(shí)或150℃，3小時(shí)后可自動(dòng)熔合成一體，絕緣性和三防性能好，缺點(diǎn)是不可返修重復(fù)使用，而且抗老化性能不好。

3．電磁屏蔽材料類包覆的電纜，最大的優(yōu)點(diǎn)是若使用頻段合適則屏蔽效果非常好，缺點(diǎn)是不能滿足三防要求，所以電磁屏蔽材料一般需要和其它材料一起配合使用。

4．帆布材料（例如涂膠布、涂膠布套）類包覆的電纜，最大的優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量輕、耐磨性能好、操作方便，缺點(diǎn)是使用范圍比較小，施實(shí)于直通線型和Y型電纜的包覆操作簡單，對(duì)于形狀復(fù)雜的電纜操作有一定的難度，需要借助一些熱縮套管、摩縮套等分支部位的處理。

（三）電纜包覆常用的方法

成型后電纜的包覆可以采用設(shè)備自動(dòng)包覆和人工包覆兩種方法。

自動(dòng)包覆是指利用大型機(jī)械設(shè)備（如擠壓式電線電纜包覆機(jī)）完成電纜的包覆，自動(dòng)包覆一般適用于單束或類似“Y”型分支簡單的“直通線”電纜束的包覆，比如導(dǎo)線的生產(chǎn)廠家都是采用機(jī)械設(shè)備自動(dòng)半包覆的方法，主要采用的材料有四氟乙烯共聚物、PI復(fù)合材料、聚酰亞胺、聚全氟乙丙烯等絕緣性材料。然后再進(jìn)行高溫處理，就是我們平時(shí)選用的各種類的導(dǎo)線。這種包覆方法主要適用于大批量產(chǎn)品的包覆，具有效率高、一致性好等優(yōu)點(diǎn)。

人工包覆適用的范圍比較廣，可以靈活實(shí)現(xiàn)各種材料、不同形狀以及多分支電纜的包覆，但人工包覆速度慢、效率低、一致性差，只適合于小批量特殊電纜的生產(chǎn)、加工，目前大部分軍工廠均采用人工包覆的方法。

三、發(fā)射架電纜優(yōu)選方法

（一）發(fā)射架電纜鋪設(shè)的基本原則

1．應(yīng)減小電路分布參數(shù)。電路分布參數(shù)是影響整機(jī)性能的主要因數(shù)之一。因此在布線時(shí)需要盡量減小電路的分布參數(shù)，如連接線的長短，一般要求連接線盡量短，比如高頻電路的連接線要短而直，這樣可以使分布電容和分布電感減至最小，還有工作于高速數(shù)字電路的導(dǎo)線也不能太長，否則會(huì)使脈沖信號(hào)前、后沿變差。

2．避免互相干擾。對(duì)于不同用途的導(dǎo)線，布設(shè)時(shí)不應(yīng)緊貼或合扎在一起。如：輸入信號(hào)線和輸出信號(hào)以及與電源線；低電平信號(hào)線與高電平信號(hào)線；交流電源線與濾波后的直流反饋導(dǎo)線；不同回路引出的高頻線。

3．盡量消除地線的影響。一般發(fā)射架的外殼、各小組件和底板等都與地相連。實(shí)際上地線本身也有電阻，電路工作時(shí)，各種頻率的電流都可能經(jīng)地線的某些段而產(chǎn)生壓降，這些疊加在電源上，造成其他阻抗耦合而產(chǎn)生干擾。所以在布線時(shí)應(yīng)對(duì)地線進(jìn)行處理。比如采用短而粗的地線；在電路工作在低頻時(shí)由“多點(diǎn)接地”改為“單點(diǎn)接地”等，比如用于高頻的CC信號(hào)最好單獨(dú)接地。

4．應(yīng)滿足裝配工藝性的要求。根據(jù)不同發(fā)射架空間的要求，制定相應(yīng)的工藝規(guī)程，同時(shí)需要考慮在電性能允許的前提下，應(yīng)使相互平行靠近的導(dǎo)線形成線束，以壓縮導(dǎo)線鋪設(shè)面積，做到走線有條不紊、外觀上整齊美觀；電纜鋪設(shè)時(shí)應(yīng)將線束放置在安全和可靠的地方，一般的處理方法是將線束固定于發(fā)射架大梁殼體上，保證線路結(jié)構(gòu)牢固和穩(wěn)定，耐振動(dòng)和沖擊；走線時(shí)應(yīng)避開金屬銳邊、棱角和不加保護(hù)地穿過金屬孔，以防導(dǎo)線絕緣層破壞，造成短路故障。走線還應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱體（如功率管、變壓器和功率電阻等），一般在10mm以上，以防導(dǎo)線受熱變形或性能變差；電纜鋪設(shè)設(shè)應(yīng)有利于接插件或裝配件的查看、調(diào)整和更換方便。對(duì)于活動(dòng)部位的線束，要具有相適應(yīng)的活動(dòng)范圍。

（二）發(fā)射架電纜推薦使用的包覆材料及方法

通過對(duì)比各種材料的對(duì)比，結(jié)合實(shí)際使用情況，推薦發(fā)射架電纜內(nèi)部采用電磁屏蔽膠帶（8270-0050-78）半重疊方式纏繞包覆，內(nèi)層線束除接插件根部進(jìn)行必要的綁扎外，其余無需綁扎；外層采用為涂膠布套或涂膠布，分支出采用合適的熱縮套管處理、兩端采用帶屏蔽作用的尾部附件及屏蔽熱縮套管和記憶環(huán)處理。

四、實(shí)際應(yīng)用

以某發(fā)射架電纜鋪設(shè)為例。依據(jù)“發(fā)射架電纜鋪設(shè)的基本原則”和該電纜的自身分離特性和運(yùn)動(dòng)特性，所以在電纜的鋪設(shè)方面和包覆方面進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的考慮：

1．導(dǎo)線的選取。對(duì)于三相交流和直流電源線分別采用四絞和雙絞屏蔽導(dǎo)線，這樣就起到了抑制耦合的作用，總線信號(hào)采用了標(biāo)準(zhǔn)的1553B總線協(xié)議的數(shù)據(jù)線，這種導(dǎo)線本身起到了數(shù)據(jù)的屏蔽和隔離作用，其他的地址線、信號(hào)線選用常用的達(dá)到軍標(biāo)要求的導(dǎo)線即可。

2．線束的分布?？紤]到與導(dǎo)彈對(duì)接連接器的運(yùn)動(dòng)特性和分離特性（即進(jìn)入連接器的線束應(yīng)該粗細(xì)相當(dāng)、位置對(duì)稱）；考慮與飛機(jī)對(duì)接的連接器灌封高度的限制，所以必須采用分束的方法將出插座的線束壓到最低；所其余的導(dǎo)線盡量做到“輸入輸出信號(hào)的

隔離”。

3．電磁兼容性。鑒于線束影響的電磁兼容性主要是傳導(dǎo)和輻射，而且這些的工作頻段為低頻信號(hào)（一般在100M以下），所以電纜除了采用屏蔽導(dǎo)線外，同時(shí)將所有的屏蔽導(dǎo)線的屏蔽層采用多點(diǎn)接地方法，保證了屏蔽效果，另外考慮電磁泄露現(xiàn)象采用電磁屏蔽膠帶（8270-0050-78），可起到的屏蔽效能為（60～100Db，100K～1GHz）；在電磁屏蔽膠帶與插頭或尾部附件的連接處采用屏蔽熱縮套管，讓其實(shí)現(xiàn)了360度的搭接，防止了電磁泄露。

4．電纜的包覆。電纜外層的包覆采用了膠布套，操作方便、結(jié)實(shí)耐磨、外觀美觀一致性好；由于膠布套的原材料為涂膠布“三防”性能較好，可以很好地起到保護(hù)電纜的作用，在各分支處采用膠布套疊加綁扎并用合適的熱縮套管進(jìn)行保護(hù)。

5．注意事項(xiàng)，由于采用電磁屏蔽膠帶和膠布套兩層的包覆方式，加上材料本身的限制，所以電纜在加工過程需要注意細(xì)節(jié)的考慮，邊加工邊包覆，嚴(yán)格按照工藝的要求進(jìn)行，靈活性不大，并且要保證每個(gè)工序的正確性，否則出現(xiàn)失誤，需要返工的量較大，嚴(yán)重影響加工進(jìn)度。

五、使用效果

（一）電氣信號(hào)方面

某型號(hào)發(fā)射裝置電纜經(jīng)過電纜電磁屏蔽處理后，試驗(yàn)效果明顯。電纜屏蔽前，RE102項(xiàng)目測(cè)試成片頻段超標(biāo)，且最大超標(biāo)46.27dB（24MHz頻點(diǎn)處），電纜屏蔽后，只在有限個(gè)頻率點(diǎn)上超標(biāo)，且最大超差17dB（24MHz頻率處）。其余頻段無超差。實(shí)施屏蔽材料之前波形見圖1，實(shí)施屏蔽材料之后的波形見圖2：

圖1電纜采取屏蔽措施前的試驗(yàn)曲線（30～200MHz）

圖2電纜采取屏蔽措施后的試驗(yàn)曲線（30～200MHz）

（二）外觀質(zhì)量與耐磨程度

發(fā)射架電纜采用涂膠布、布涂膠布套和熱縮套管進(jìn)行包覆，線束可免去綁扎，柔韌性好、外觀一致性好、耐磨性好，加上這些材料本身就具有三防功能，大大地提高了電纜的使用壽命。

六、結(jié)論

電纜經(jīng)研究推薦的鋪設(shè)和包覆處理后，可以減少電纜因擠壓、磨損和電磁輻射、泄露等方面帶來的故障?？梢詼p少發(fā)射裝置全壽命周期內(nèi)的維修次數(shù)，提高工作的可靠性，節(jié)約維修經(jīng)費(fèi)，提高用戶的使用滿意度。但是也存在一些需要進(jìn)一步改善的地方，如用涂膠布半重疊方式包覆的電纜柔韌度沒有達(dá)到預(yù)期的效果；用涂膠布套包覆的電纜在同一平面特多分支處的處理還沒有找到特別合適的方法，有待進(jìn)一步

研究。

參考文獻(xiàn)

[1]張松春，竺子芳，趙秀芬，蔣春寶．電子控制設(shè)備抗干擾技術(shù)及其應(yīng)用[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，1995.

[2]邱成悌，蔣全興，等．電子設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理[M]．東南大學(xué)出版社，2001．

[3]王天曦，李洪儒．電子技術(shù)工藝基礎(chǔ)[M]．清華大學(xué)出版社，2000．

[4]周旭．電子設(shè)備結(jié)構(gòu)與工藝[M]．北京航空航天大學(xué)出版社，2004．

[5]北京瑞特電子技術(shù)公司．西安開容電子技術(shù)有限責(zé)任公司等產(chǎn)品技術(shù)手冊(cè)．

（責(zé)任編輯：趙秀娟）