737NG飞机电磁干扰与抗电磁干扰探究

737NG飞机电磁干扰与抗电磁干扰探究
摘要：随着飞机电气设备和机载计算机的日益增多，对相应系统的抗干扰性能
的要求也随之更高，因而研究机载设备的抗电磁干扰技术更具有重要意义。

关键字：飞机电磁干扰，抗干扰技术
抗干扰技术就是研究电子设备和系统抵抗外部和内部的电磁干扰，从而保证其正常工作
的具体措施，也包括研究限制内部干扰向外部泄漏的措施。

随着机载计算机的日益增多，对
相应系统的抗干扰性能的要求也随之更高，因而研究机载设备的抗电磁干扰技术更具有重要
意义。

1 电磁干扰的类型
电磁干扰EMI(Electromagnetic Interference)，有传导干扰和辐射干扰两种。

传导干扰是指
通过导电介质把一个电网络上的信号耦合（干扰）到另一个电网络。

辐射干扰是指干扰源通
过空间把其信号耦合（干扰）到另一个电网络。

在高速PCB及系统设计中，高频信号线、集
成电路的引脚、各类接插件等都可能成为具有天线特性的辐射干扰源，能发射电磁波并影响
其他系统或本系统内其他子系统的正常工作。

2 抗电磁干扰的方法
2.1 提高设备抗干扰能力
提高设备的抗干扰能力必须从设计阶段开始，并贯穿在制造、调试和使用维护的全过程。

实践表明，若在开始设计电路时一并考虑解决抑制干扰问题，则可消除可能出现的大多数干扰，而且技术难度小，成本低。

如果留待设备投入使用以后再去解决抑制干扰问题，则将难
度大、成本高、效果差。

因此，在开始阶段就必须进行严格的电磁兼容性设计。

2.2 电源干扰的抑制
电源和接地系统的干扰是电子设备的主要干扰，既可能通过电源和接地系统引进外部干扰，又可能通过它们相互耦合形成内部干扰。

电子设备的直流工作电源多由交流电变换取得，因而它与直流电网直接相连，所有在同一电网上产生的干扰，均有可能通过交流电源窜入电
路内部，影响正常工作。

(1)采用交流分相供电。

控制计算机和电子控制电路的工作电源所需引入的交流电，最好是单独分相供电，直接
从电源舱由屏蔽电缆引出，如图所示。

这对消除电源干扰有利。

(2)设立不间断电源UPS。

(3)采用电源电压监视集成电路。

2.3感性负载干扰的抑制
感性负载干扰来源于反电动势干扰和火花干扰。

因是强脉冲或强辐射形式，故用层层设
防的办法难以凑效，应该在控制干扰源方面想办法。

所用的办法是在线圈两端或同时也在触
点两端并接抑制网络，也称吸收网络。

由于感生电动势与电流变化率成正比，因而切断交流电源的时刻对电感负载所产生的反
电动势的大小有很大的影响。

又由于电感负载上的交流电流和电压有π/2的相位差，故最恶
劣的情况是在电流最大、电压为零时切断电源。

此时电流由最大值Im突变为零，变化率最大，因而电感负载产生的反电动势最大。

现以此最恶劣情况讨论C和R-C网络的参数选择。

2.4 机械振动干扰的抑制
(1)信号开关触点抖动干扰的抑制
机械键(包括各种有触点开关、按键等)由于结构简单、成本低、易于安装、操作直观等特点，故常用在信号输入回路中转接或直接实现信号的输入。

但这些触点在通断过程中都不是
一次性理想动作，存在着触点抖动(也称回跳)现象，因而每次通断所产生的不是一次性的电
位变化，而是形成一串抖动脉冲，叠加在触点开关理想信号波形上构成干扰。

2.5 隔离、屏蔽和接地技术防止干扰
2.5.1 接地方法
将电路、单元与充作信号电位公共参考点的一个等位点或等位面实现低阻抗连接，称之
为接地(实际上是接机体)。

正确接地是抑制噪声防止干扰的重要手段，不当的接地也会导致
干扰耦合。

因此，应该把接地和屏蔽、隔离结合起来使用，使之充分发挥其抗干扰作用。

2.5.2 屏蔽
屏蔽是抑制场的干扰的主要措施。

它是利用屏蔽体来割断或削弱干扰场的空间耦合通道，阻止其电磁能量传输。

良好的屏蔽可以取得较好的抗干扰效果。

在低频情况下，一般采用磁
导率高的材料作屏蔽体，利用其磁\阻较小的特点，给干扰源产生的磁通提供一个低磁阻通路，并使其限制在屏蔽体内，从而实现磁场屏蔽。

由于频率低，集肤效应弱，故屏蔽板厚些效果好。

但从机件结构考虑，屏蔽板不能太厚，应该用高磁导率材料来作，或采取具有一定间隔
的两层以至多层屏蔽来解决。

3 结合实际日常飞机维护工作，在飞机维护或维修工程中的抗电磁干扰的有关问题
3.1 737NG飞机客舱放音机非正常播放预录语音常见原因：
放音机改装 MOD15 之后，因外部电磁干扰易造成非正常播放处理措施：复位 CB P6-1：
C9，更换放映机 PRAM（或退出预录广播中的系好安全带的禁止吸烟的插钉）。

3.2 737-800/900 飞机空调面板(图8)上的区域 ZONE TEMP 灯或 PACK 灯亮，多出现在滑出
或关车转换电源后、或 RECALL 之后的常见原因：
主要是区域温度控制器在转换电源时，因瞬间的电磁干扰（EMI）造成平衡活门（TRIM AIR VALVE）继电器误动作，控制器记录分配活门故障，一般通过复位，故障灯即可消失处
理措施：按压主注意牌 CAUTION，若显示 PACK 灯亮，重新按压 CAUTION，确保 PACK 和ZONE 灯灭，若不能消失可切断空调重新复位调开关 P6-4：A2/B3,A9/A11(左)；B9/B11（右）
或在控制器上重新按压 RESET，确保故障灯灭（BITE 测试时，确保 GO 灯亮，按压 PRE FLT 和VERIFY 确认故障时，等待时间约 1 分钟。

4 结论与展望
本文通过研究电磁干扰和抗电磁干扰的原理，结合737NG飞机机载电子电气系统电磁兼
容性；简要的剖析了电源干扰、感性负载干扰、机械振动干扰产生的原理，指出了抑制其干
扰向外传播的措施；研究了隔离、屏蔽和接地技术，明确了电子系统抗外部干扰的具体方法；综合电磁干扰的产生原理、传播途径、抑制原则和机载电气系统、电子系统的工作特点及构
造特点，得出了既符合技术要求又便于工程实施的排故简便方案。