随着航空技术的飞速发展,用于飞机航电系统的电子电气设备种类越来越多,同时为了满足飞机轻型化的设计需求,在飞机的设计制造中大量的采用了先进复合材料,这都使得飞机对外界的电磁干扰更加的敏感。而雷电是威胁飞机飞行安全的重要因素。在大气中飞行的飞机难免会遭遇到雷电环境。雷电对飞机的危害可由直接效应和间接效应引起,间接效应是指雷电电磁脉冲在电磁耦合效应作用下,部分能量传导到机载设备上所造成的干扰和破坏。而机载电缆是雷电电磁脉冲耦合进入内部设备的重要途径。基于此,本文采用CST电磁仿真软件,对雷电环境下机载信号传输电缆电磁干扰效应进行了仿真研究。主要完成了以下工作。本文开展了机载电缆的雷电电磁脉冲耦合效应的仿真。在CST电缆工作室中建立了有限导体接地参考面上电缆的雷电电磁脉冲耦合的电磁仿真模型,研究分析了不同的激励施加方式、电缆的长度、离地高度以及电缆的类型对雷电电磁脉冲耦合作用的影响。在此基础上,对电缆的一般性雷电防护措施进行了讨论。仿真结果表明,激励波在垂直地面入射、E极化方向与电缆平行时,电缆上的耦合作用最大,且耦合作用与电缆的长度以及离地高度呈正相关。屏蔽层可以明显的抑制电缆上耦合作用。一般来说,管状屏蔽层的屏蔽效果要优于编织屏蔽层。此外,电缆的敷设方式也会对其耦合作用产生较大的影响。根据SAE ARP-5412和SAE ARP-5413标准,在CST MS工作室中建立了飞机在遭遇雷击时的3D电磁仿真模型,并对其瞬态效应进行研究分析。仿真结果表明,当飞机遭遇雷击时,蒙皮表面电流主要分布在雷电流通附近。除了雷电附着点与离开点,在结构不连续处和蒙皮曲率半径较小的区域由于受到边缘效应的影响,电流密度较为集中。空间电场的分布与雷击路径关系不大,场强最大处主要位于蒙皮曲率半径较小的区域。雷击路径对空间磁场的分布特征有着较大的影响,其与表面电流的分布特征相似。屏蔽电缆的感应电流要低于非屏蔽电缆,屏蔽层可以有效避免芯线产生过高的雷电感应瞬态。此外,复合材料机身的表面电流较小,由于其屏蔽性能较差,飞机内部场强比金属材料机身要高。由于内部电磁环境更加恶劣,以及阻性耦合进一步增强,电缆上的感应瞬态也比采用金属机身时要高。本文以机载电缆为研究对象,取得了一些研究成果。这些成果可以为机载电缆的选用、屏蔽设计以及布线布局的优化提供必要的参考依据,同时也为飞机整体的雷电防护设计提供了必要的数据支撑。