飞机线缆屏蔽层端接工艺对屏蔽效果影响分析

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随着多电飞机的发展,机载电磁环境日趋复杂。为了使机载设备满足相关电磁兼容标准的要求,飞机大量使用屏蔽线缆,并且屏蔽层需要按照屏蔽层端接工艺标准接地。不同的工艺方法会产生不同的屏蔽效果,飞机线缆屏蔽层端接工艺对于保障线缆屏蔽性能和信号传输可靠性具有重要意义。目前,国内相关工艺标准主要借鉴国外相关工艺标准,缺乏与标准制定相关的理论研究。因此,研究屏蔽层端接工艺对屏蔽效果的影响具有实际工程应用意义。本文使用转移阻抗和串扰两个参数来反映不同端接工艺对屏蔽效果的影响。首先,基于屏蔽层转移阻抗的定义,给出了引线的转移阻抗和引线端接线缆的转移阻抗,理论上证明了线注入法适用于具有特定端接工艺屏蔽线缆转移阻抗的测量,并从转移阻抗的角度分析了不同屏蔽层端接工艺对转移阻抗的影响。然后,基于传输线理论建立了屏蔽层360度端接的串扰模型,应用链路参数方程建立了屏蔽层引线端接的串扰模型,使用电磁仿真软件CST建立串扰仿真模型,并着重仿真研究了不同屏蔽层端接工艺对串扰的影响。最后,搭建线缆实验平台,使用线注法测量了不同屏蔽层端接工艺线缆的总转移阻抗,实验验证了屏蔽层端接工艺对转移阻抗的影响;使用矢量网络分析仪提取待测线缆的二端口散射参数,通过散射参数后处理的方法得到串扰电压,进而验证了CST串扰仿真模型的有效性以及屏蔽层端接工艺对串扰的影响。研究表明:引线的转移阻抗由引线电阻和内外回路互感决定,并且对于引线端接的屏蔽线缆,引线部分的转移阻抗占主导;对于不同的引线端接工艺,端接位置对串扰的影响最明显,不同端接位置的串扰比差别可达20dB。研究内容丰富了转移阻抗和串扰在评价不同屏蔽层端接工艺中的应用,为实现自主制定相关工艺标准提供了一定的理论和实验支撑。
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