发射架电缆铺设与包覆

陈海兰

摘要：发射架电缆作为机载及机载设备传输信号、连接各电子组件以及实现与飞机接口、导弹接口进行通讯的的主要枢纽。有着空间结构小、分叉多和使用环境复杂等特点，而发射架电缆能否满足发射装置全寿命周期的使用要求，在一定程度上取决电缆的铺设与包覆，所以电缆铺设合理、包覆材料选择得当、操作简便易行是保证发射架电缆使用质量的重要举措。

关键词：发射架；电缆铺设；电缆包覆；自动包覆

中图分类号：TM249 文献标识码：A文章编号：1009-2374（2012）03-0062-03

一、概述

发射架电缆作为机载及机载设备传输信号、连接各电子组件以及实现与飞机接口、导弹接口进行通讯的的主要枢纽。有着空间结构小、分叉多和使用环境复杂等特点。

随着各种科学技术的发展，电子产品的功能越来越强大，外型趋于小型化、精致化的方向发展，继续按传统的方法铺设与包覆的发射架电缆已经无法满足发射装置全寿命周期的使用要求。急需出现一种全新的铺设与包覆方式来满足发射架电缆的发展需求。

发射架电缆为了满足发射装置使用的各种需求，在铺设与包覆方面就需要兼顾电信号的传输特性、电磁兼容性、外观一致性、耐磨等需求。对于一台铺设合理、包覆材料选择得当、操作简便易行的电缆来说可以有效的避免信号间的相互干扰，起到防止电磁泄露和电磁屏蔽作用，同时在一定程度上对电缆起到了保护作用，可以减少电缆因挤压、磨损带来的故障。

二、方法调研与分析

（一）电缆包覆常用材料

由于发射架电缆受到空间、电磁兼容性、三防等特殊性限制，所以用于电缆包覆的材料也具有多样性，目前国内主要采用的有乙烯材料聚合物（常见的有玻璃纸类）或PI复合材料胶带（例如生料带、聚四氟乙烯胶带）、硅橡胶材料（例如硅橡胶自粘胶带、硅橡胶压模保护套）、电磁屏蔽材料（例如电磁屏蔽胶带、电磁屏蔽缠带、防波套、屏蔽热缩套管等）、帆布（锦丝帆绸、涤纶帆布、涤丝帆绸）、涂胶布等。

（二）不同包覆材料优缺点对比

1．聚四氟乙烯、PI复合材料、聚酰亚胺等胶带类包覆的电缆，优点是质量轻、体积小、韧性好、高低温性能好以及可以满足军用电子设备的各种环境试验要求；缺点是一般的切面的强度不高，耐磨性能不好，所以最好不要用于空间紧凑、表面平滑度不好的电子产品里。

2．硅橡胶材料类（例如硅橡胶自粘胶带）包覆的电缆，最大的优点是在室温放置48小时或150℃，3小时后可自动熔合成一体，绝缘性和三防性能好，缺点是不可返修重复使用，而且抗老化性能不好。

3．电磁屏蔽材料类包覆的电缆，最大的优点是若使用频段合适则屏蔽效果非常好，缺点是不能满足三防要求，所以电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（例如涂胶布、涂胶布套）类包覆的电缆，最大的优点是质量轻、耐磨性能好、操作方便，缺点是使用范围比较小，施实于直通线型和Y型电缆的包覆操作简单，对于形状复杂的电缆操作有一定的难度，需要借助一些热缩套管、摩缩套等分支部位的处理。

（三）电缆包覆常用的方法

成型后电缆的包覆可以采用设备自动包覆和人工包覆两种方法。

自动包覆是指利用大型机械设备（如挤压式电线电缆包覆机）完成电缆的包覆，自动包覆一般适用于单束或类似“Y”型分支简单的“直通线”电缆束的包覆，比如导线的生产厂家都是采用机械设备自动半包覆的方法，主要采用的材料有四氟乙烯共聚物、PI复合材料、聚酰亚胺、聚全氟乙丙烯等绝缘性材料。然后再进行高温处理，就是我们平时选用的各种类的导线。这种包覆方法主要适用于大批量产品的包覆，具有效率高、一致性好等优点。

人工包覆适用的范围比较广，可以灵活实现各种材料、不同形状以及多分支电缆的包覆，但人工包覆速度慢、效率低、一致性差，只适合于小批量特殊电缆的生产、加工，目前大部分军工厂均采用人工包覆的方法。

三、发射架电缆优选方法

（一）发射架电缆铺设的基本原则

1．应减小电路分布参数。电路分布参数是影响整机性能的主要因数之一。因此在布线时需要尽量减小电路的分布参数，如连接线的长短，一般要求连接线尽量短，比如高频电路的连接线要短而直，这样可以使分布电容和分布电感减至最小，还有工作于高速数字电路的导线也不能太长，否则会使脉冲信号前、后沿变差。

2．避免互相干扰。对于不同用途的导线，布设时不应紧贴或合扎在一起。如：输入信号线和输出信号以及与电源线；低电平信号线与高电平信号线；交流电源线与滤波后的直流反馈导线；不同回路引出的高频线。

3．尽量消除地线的影响。一般发射架的外壳、各小组件和底板等都与地相连。实际上地线本身也有电阻，电路工作时，各种频率的电流都可能经地线的某些段而产生压降，这些叠加在电源上，造成其他阻抗耦合而产生干扰。所以在布线时应对地线进行处理。比如采用短而粗的地线；在电路工作在低频时由“多点接地”改为“单点接地”等，比如用于高频的CC信号最好单独接地。

4．应满足装配工艺性的要求。根据不同发射架空间的要求，制定相应的工艺规程，同时需要考虑在电性能允许的前提下，应使相互平行靠近的导线形成线束，以压缩导线铺设面积，做到走线有条不紊、外观上整齐美观；电缆铺设时应将线束放置在安全和可靠的地方，一般的处理方法是将线束固定于发射架大梁壳体上，保证线路结构牢固和稳定，耐振动和冲击；走线时应避开金属锐边、棱角和不加保护地穿过金属孔，以防导线绝缘层破坏，造成短路故障。走线还应远离发热体（如功率管、变压器和功率电阻等），一般在10mm以上，以防导线受热变形或性能变差；电缆铺设设应有利于接插件或装配件的查看、调整和更换方便。对于活动部位的线束，要具有相适应的活动范围。

（二）发射架电缆推荐使用的包覆材料及方法

通过对比各种材料的对比，结合实际使用情况，推荐发射架电缆内部采用电磁屏蔽胶带（8270-0050-78）半重叠方式缠绕包覆，内层线束除接插件根部进行必要的绑扎外，其余无需绑扎；外层采用为涂胶布套或涂胶布，分支出采用合适的热缩套管处理、两端采用带屏蔽作用的尾部附件及屏蔽热缩套管和记忆环处理。

四、实际应用

以某发射架电缆铺设为例。依据“发射架电缆铺设的基本原则”和该电缆的自身分离特性和运动特性，所以在电缆的铺设方面和包覆方面进行了以下几个方面的考虑：

1．导线的选取。对于三相交流和直流电源线分别采用四绞和双绞屏蔽导线，这样就起到了抑制耦合的作用，总线信号采用了标准的1553B总线协议的数据线，这种导线本身起到了数据的屏蔽和隔离作用，其他的地址线、信号线选用常用的达到军标要求的导线即可。

2．线束的分布。考虑到与导弹对接连接器的运动特性和分离特性（即进入连接器的线束应该粗细相当、位置对称）；考虑与飞机对接的连接器灌封高度的限制，所以必须采用分束的方法将出插座的线束压到最低；所其余的导线尽量做到“输入输出信号的

隔离”。

3．电磁兼容性。鉴于线束影响的电磁兼容性主要是传导和辐射，而且这些的工作频段为低频信号（一般在100M以下），所以电缆除了采用屏蔽导线外，同时将所有的屏蔽导线的屏蔽层采用多点接地方法，保证了屏蔽效果，另外考虑电磁泄露现象采用电磁屏蔽胶带（8270-0050-78），可起到的屏蔽效能为（60～100Db，100K～1GHz）；在电磁屏蔽胶带与插头或尾部附件的连接处采用屏蔽热缩套管，让其实现了360度的搭接，防止了电磁泄露。

4．电缆的包覆。电缆外层的包覆采用了胶布套，操作方便、结实耐磨、外观美观一致性好；由于胶布套的原材料为涂胶布“三防”性能较好，可以很好地起到保护电缆的作用，在各分支处采用胶布套叠加绑扎并用合适的热缩套管进行保护。

5．注意事项，由于采用电磁屏蔽胶带和胶布套两层的包覆方式，加上材料本身的限制，所以电缆在加工过程需要注意细节的考虑，边加工边包覆，严格按照工艺的要求进行，灵活性不大，并且要保证每个工序的正确性，否则出现失误，需要返工的量较大，严重影响加工进度。

五、使用效果

（一）电气信号方面

某型号发射装置电缆经过电缆电磁屏蔽处理后，试验效果明显。电缆屏蔽前，RE102项目测试成片频段超标，且最大超标46.27dB（24MHz频点处），电缆屏蔽后，只在有限个频率点上超标，且最大超差17dB（24MHz频率处）。其余频段无超差。实施屏蔽材料之前波形见图1，实施屏蔽材料之后的波形见图2：

图1电缆采取屏蔽措施前的试验曲线（30～200MHz）

图2电缆采取屏蔽措施后的试验曲线（30～200MHz）

（二）外观质量与耐磨程度

发射架电缆采用涂胶布、布涂胶布套和热缩套管进行包覆，线束可免去绑扎，柔韧性好、外观一致性好、耐磨性好，加上这些材料本身就具有三防功能，大大地提高了电缆的使用寿命。

六、结论

电缆经研究推荐的铺设和包覆处理后，可以减少电缆因挤压、磨损和电磁辐射、泄露等方面带来的故障。可以减少发射装置全寿命周期内的维修次数，提高工作的可靠性，节约维修经费，提高用户的使用满意度。但是也存在一些需要进一步改善的地方，如用涂胶布半重叠方式包覆的电缆柔韧度没有达到预期的效果；用涂胶布套包覆的电缆在同一平面特多分支处的处理还没有找到特别合适的方法，有待进一步

研究。

参考文献

[1]张松春，竺子芳，赵秀芬，蒋春宝．电子控制设备抗干扰技术及其应用[M]．机械工业出版社，1995.

[2]邱成悌，蔣全兴，等．电子设备结构设计原理[M]．东南大学出版社，2001．

[3]王天曦，李洪儒．电子技术工艺基础[M]．清华大学出版社，2000．

[4]周旭．电子设备结构与工艺[M]．北京航空航天大学出版社，2004．

[5]北京瑞特电子技术公司．西安开容电子技术有限责任公司等产品技术手册．

（责任编辑：赵秀娟）