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電子設備論文1
淺談電子設備熱控技術
摘要：本文在對電子設備熱控制的基礎理解上，提出了熱控制方法、以及對熱控制的維護及檢修。
關鍵詞：電子設備 熱控制技術 維護
1 電子設備熱控制技術現狀
我國電子設備熱控制技術自主性研究始於二十世紀六十年代初，隨着功率器件的不斷涌現，發射功率的提高，強迫風冷，強迫液體冷卻、蒸發冷卻相繼研製成功，並得到了廣泛的應用。如當時大型計算機的靜壓室風冷，雷達發射機中磁控管、速調管、調製管、阻尼管、行波管的風冷、液冷。廣播發射機的水冷和蒸發冷卻。機載電子裝備的風冷和液冷。地面通訊設備的整機風冷、艦船設備的風冷和液體冷卻、宇宙設備的熱電致冷、輻射冷卻和熱管傳熱等等。經過幾十年的努力，我國已形成了一支素質較高、設計能力較強的熱設計隊伍。在已取得的熱設計成果的基礎上，一些特別惡劣環境條件下應用的電子設備熱控制技術，也取得了長足的發展。如機載設備 ATR 機箱的熱分析、空芯PCB機箱的熱設計、充氦導熱模塊的熱設計，熱管傳熱的多用途應用。最佳自然冷卻和風冷 PCB 間距的研究，導熱液體填充袋，低熱阻導熱膏、導熱脂的研究，微通道散熱器的研究等等都已經取得了可喜的成果。一些熱控制器件，如散熱器(型材散熱器、又指型散熱器、電力散熱器)已形成規模生產，特種熱管(扁平熱管、柔性熱管)均已有一定規模的生產能力。
2 電子設備的熱控制方法
2、1 自然冷卻
自然冷卻：導熱、自然對流和輻射換熱的單獨作用或兩種以上換熱形式的組合。其優點是可靠性高、成本低。在功率密度不高的電子設備中應用較多。爲增強電子設備自然冷卻能力。應從以下幾方面進行設計：(1)改善設備內部元器件向機殼的傳熱能力。(2)提高機殼向外界的傳熱能力。(3)儘量降低傳熱路徑各個環節的熱阻，形成一條低熱阻熱流通道，保證設備在允許的溫度範圍內正常工作。
2、2 強迫空氣冷卻
利用風機、風道等專用部件迫使空氣強行對流來達到降溫散熱的目的。
2、2、1 整機的抽風冷卻
整機的抽風可以分爲有風管和無風管兩種形式。抽風冷卻主要適用於熱量比較分散的整機或機箱。抽風的特點是風量大，風壓小，各部分風量比較均勻。由於它的熱空氣密度較小，有一個浮升力，因此，抽風機一般都裝在機櫃頂部或上側面，出風口面向設備周圍的大風。
2、2、2 整機的鼓風冷卻
整機的鼓風冷卻也可分爲有風管和無風管兩種形式。
2、2、3 通風機的選擇與使用
選擇通風機需要考慮的因素很多，如空氣的流量及速度、通風機的效率、通風系統的阻力特徵、環境條件、風量、風壓、噪音、體積和重量等，其中主要參數是風量和風壓。要求風量大，風壓低的設備一般選用軸流式風機，反之可選用離心式風機。當通風機的風量能滿足需要但風壓小於風道的阻力時，可採用通風機串聯，以提高工作壓力。通風機串聯時，風量基本上等於單颱風級的風量，風壓則相當於兩臺風機壓力之和。通風機並聯的風壓是單颱風機的風壓，但風量是各風機風量之和。並聯適用的優點是氣流路徑短、阻力損失小、氣流分佈比較均勻，但效率較低。強迫通風冷卻時氣流方向及風機的安裝位置等將影響冷卻的效果。軸流式鼓風系統由於風機位於冷空氣的入口處，把冷空氣直接吹入機殼內，可以提高機殼內的空氣壓力，併產生一股渦流，改善換熱性能。但是風機電機所產生的熱量也被冷空氣帶入機殼影響散熱效果。
3 熱控制裝置的維護及檢修
熱控系統監控功能不斷增強，範圍迅速擴大，故障的離散性也增大。當熱控系統的控制邏輯、測量和執行設備、電纜、電源、熱控設備的外部環境，以及安裝、調試、運行、維護檢修人員的素質等這中間任一環節出現問題，都會引發熱控保護系統的誤動。因此，如何進一步做好熱控系統維護及檢修，提高熱控設備和系統運行的安全可靠性至關重要。以下本文將以熱電偶檢修及熱電阻檢修爲例來說明如何對熱控制裝備進行維護。
3、1 熱電偶檢修
在檢查熱電偶時，首先應檢查絕緣，然後檢查電極是否有裂紋、脫層、磨損，工作端有無小孔，表面是否光潔。若發現電極有以上情況應更換。對重要測點的保護套也應進行檢查，除外觀檢查沒問題外還應由金相室進行檢查。對於裝熱電偶檢查元件損壞只能整體更換，並查找燒壞的原因。熱電偶在安裝時必須符合安裝要求，應避免裝在爐孔旁邊或與加熱物體距離過近以及具有強磁場之外，熱電偶的接線盒不應碰到被測介質的容器壁。熱電偶參比端的溫度一般不應超過 100度，並且避開被雨淋的地方。在安裝高溫高壓熱電偶時，一定嚴格保證其密封面的密封。帶瓷保護管的熱電偶，必須避免急冷急熱，以防瓷管爆裂。
故障分析：
3、1、1 熱電動勢比實際應有的小：a)熱電偶內部漏電;b)熱電偶內部潮溼;c)熱電偶接線盒內接線柱短路;d)補償導線短路;e)測量端損壞;f)補償導線與熱電極的極性接反;g)安裝位置或受熱長度不當;h)參比端溫度過高;i)熱電偶種類與儀表刻度不一致。
3、1、2 熱電動勢比實際應有的大：a)熱電偶種類用錯;b)補償導線與熱電偶種類不符;c)熱電偶安裝方法或插入深度不當;d)補償導線與熱電偶間接線鬆動。
3、1、3 測量儀表示值不穩定：a)接線柱和熱電極接觸不良;b)熱電偶有斷續接地和短路現象;c)熱電極將斷未斷;d)安裝不牢固， 熱電偶發生擺動;e)補償導線有斷續接地和短路現象。出現以上情況應認真檢查，仔細分析，排除故障，確保設備安全運行。
3、2 熱電阻檢修
外觀檢查：檢查感溫元件的瓷管是否完整，電阻絲有無損傷、紊亂、腐蝕現象，然後檢查電阻值。安裝和接線檢查同熱電偶相同。故障分析：a)指示值比實際值低或指示值不穩定：保護管內有水或接線盒上有金屬屑、灰塵或熱電阻短路;b)指示值無限大：熱電阻斷路;c)指示值最小：熱電阻短路，顯示儀表接線接錯。對以上出現的情況， 若查出熱敏感元件損
壞應進行修復或更換。以上是關於熱控裝置維護的兩個例子，要切實維護好電子設計中熱控裝置的安全及有效性，從根本上說，應當加強熱控系統設計的科學性與可靠性、控制邏輯的條件合理性和系統完善性以及熱控技術監督力度和管理水平，開展熱控系統與設備質量評估工作。
有必要在貫徹落實熱控系統檢修運行維護規程的基礎上，結合安全評價標準，收集、消化吸收國內有關電子設計技術的管理經驗。總結、提煉自動化設備運行檢修和管理經驗、事故教訓，編制一個系統化、規範化、實用、可付諸操作的指導條例，用於開展行業熱控系統設計、基建、運行維護、檢修、監督的評估工作。並且減少設計、選型、安裝調試過程中的安全隱患和遺留問題，提高基建移交商業運行機組熱控系統的可靠性。
參考文獻：
[1]高澤溪，高成，王誕燕、電子設備熱設計、熱評估實施要求[J]、電子產品可靠性與環境試驗，2002，(3)
[2]王道遠、淺談電子設備熱控制技術[J]、機械管理開發2008，23(6)
[3]謝德仁，景莘慧、電子設備熱控制仿真技術述評[J]、電子機械工程，2007，23(5)
電子設備論文2
電子設備熱設計概述
【摘要】熱設計在電子設備設計中具有重要作用，散熱效果的好壞直接影響設備的性能指標和使用壽命。如何提高產品的散熱性能成爲迫切需要解決的問題。本文就熱量傳遞方式、冷卻方式的選擇以及電子設備熱設計方法等方面進行了簡要概述。
【關鍵詞】熱設計;熱量傳遞;散熱
引言
現代電子設備結構越來越小，性能要求越來越高，不但支持多任務功能，而且具有更好的便攜功能，由此會產生更多的系統熱量，更大的熱流密度。大量的系統熱量在設備中聚集，會嚴重影響設備的性能指標及使用壽命。在電子產品中，高溫對電子產品的影響包括，絕緣性能退化，元器件損壞，材料的熱老化，低熔點焊縫開裂及焊點脫落，從而導致整個產品的性能下降以至完全失效。因此在許多現代化產品的設計，特別是可靠性設計中，熱設計已佔有越來越重要的地位。
1、熱設計概述
1、1 熱設計概述
熱設計是整個系統設計的一部分，它往往與結構設計、內部佈局、電磁兼容要求等設計耦合在一起，必須綜合考慮才能使整個產品達到優異的性能。根據相關標準和規範，通過對產品各組成部分的熱分析，確定所需散熱措施，以調節所有機械部件、電子器件和其它一切與熱有關的零部件的溫度，使其本身及其所處的工作環境的溫度都不超過標準和規範所規定的溫度範圍。對於電子產品，最高和最低允許溫度的計算應以元器件的耐熱性能和應力分析爲基礎，並且與產品的可靠性要求以及分配給每一個元器件的失效率相一致。通過熱設計在滿足性能要求的前提下儘可能減少設備內部產生的熱量，減少熱阻，選擇合理的冷卻方式，保證設備在散熱方面的可靠性。
1、2 熱量傳遞方式
熱量傳遞有三種方式：傳導、對流和輻射。傳導：兩個良好接觸的物體之間的能量交換或一個物體內由於溫度梯度引起的內部能量交換。對流：流動的流體(氣體或液體)與固體表面接觸，造成流體從固體表面將熱帶走的熱傳遞方式。根據引起流動的原因可以分爲自然對流和強制對流。輻射：物體通過電磁波來傳遞熱量的方式稱爲熱輻射。熱輻射不需要依賴介質傳遞，任何物體都存在熱輻射，物體不斷的向空間發出熱輻射，也不斷的吸收其他物體的熱輻射。
2、電子設備熱設計方法
2、1冷卻方式的選擇
熱設計的核心是，在熱源至熱沉之間提供一條低熱阻通道。根據熱量的三種傳遞方式，散熱方式有傳導散熱、對流散熱和輻射散熱。其中，對流散熱又分爲自然對流和強制對流。在電子設備熱設計中，通常根據電子設備熱流密度〔表面熱功率係數和體積發熱功率係數〕進行估算，來確定冷卻方法。
(1)當電子設備的熱流密度小於0、08w/cm2，體積功率功率密度不超過0、18w/cm3時，一般採用自然對流冷卻。
(2)當電子設備的熱流密度超過0、08w/cm2，體積功率密度超過0、18w/cm3時，需要外加動力進行強迫空氣冷卻或其它冷卻方法。
2、2自然對流散熱
首先，要合理佈局元器件;在佈置元器件時，應將熱敏元器件放在靠近進風口的位置，而且位於功率大、發熱量大的元器件的上游，儘量遠離高溫組件，以避免輻射的影響;將本身發熱而又耐熱的組件放在靠近出風口的位置或頂部;大功率的元器件儘量分散佈局，避免熱源集中;不同大小尺寸的元器件儘量均勻排列，使風阻均布，風量分佈均勻。其次，要儘量減少接觸熱阻;可以通過在接觸表面塗一層導熱脂(膏)，加一薄紫銅片或延展好的高導熱係數材料，提高界面間的接觸壓力，或提高接觸面的光潔度來減少接觸熱阻。再次，必要時使用散熱器散熱。對於個別熱流密度較高的元器件，如果自然對流時溫升過高，可以使用散熱器以增加散熱表面。
2、3強迫對流散熱
當自然對流方式散熱不能滿足設計要求時，就必須採用強迫對流的方式散熱。強迫對流的最簡單方式是強迫風冷，即使用風機進行散熱，採用風機冷卻可以將散熱器和機箱的體積減小許多。風機冷卻又可分爲抽風和吹風兩種方式。吹風時風機出口附近氣流主要爲紊流流動，局部換熱強烈，宜用於發熱器件比較集中的情況，必須將風機的主要出風口對準集中的發熱組件，吹風有一定方向性，對整個系統的送風量會不均勻;抽風送風均勻，適用於發熱器件分佈比較均勻，風道比較複雜的情況。風機的選擇要與風道的設計相匹配，同時還要考慮風扇的噪音等因素。軸流風扇在大風量，低風壓的區域噪音最小，而離心風機在高風壓，低風量的區域噪音最小，要避免風扇工作在高噪音區。對於內部空間較小，或由於其它原因而不能採用風冷的情況，如果有可能，還可以使用其它流體進行冷卻，如水冷或其它介質。
3、結束語
綜上所述，對於電子設備熱設計，設計人員通過分析整個系統產生的熱量多少，來確定系統的散熱方式，在自然散熱不能滿足散熱要求時，要採用強制散熱方式，以達到設備的散熱效果最佳。
【參考文獻】
[1]趙惇殳編著、電子設備熱控制技術、西安：西安電子科技大學出版社
[2]電子設備可靠性熱設計手冊GJB/Z 27-92、北京：國防科工委軍標發行部出版
電子設備論文3
電子設備維修方法的探討
【摘 要】電子設備是由最基本的電子電路組成，而電子電路是由很多的電子元器件和集成塊組成。隨着電子科技的日新月異，新產品的不斷出現，那麼其中就有一個發展和完善的`過程，包括電路性能、穩定性及功能的完善，之所以有發展和完善，肯定有它的缺陷和不足。現在就電子設備維修方面，淺談我工作中的一些見解。電子設備的維修方法有很多，如觀察法、觸摸法、聞味法、替代法、替換法、適度維修法、排除法、測量法、比較法等。在不同的設備故障當中，使用的方法也不同，現在我就淺談一下我的見解。
【關鍵詞】電子設備維修;維修方法;NDB-500;RVB-52DDVOR
一、簡單替換法
在對電子類通信設備的故障維修中，我們較通常和慣用的做法是簡單替換，即找出故障點，並將損壞元器件用原件或等同元器件予於更換。這種方法適用於絕大部分的通信設備的故障維修，尤其是那些線路佈局、技術成熟的設備更是百試百靈。修復後的設備仍舊保持了原來穩定可靠的性能。這個方法相信大家都很清楚，也是這樣做的，這裏就不舉例了。
二、適度維修法
但對於那些剛投入使用沒多久，就故障頻頻，且故障點簡單重複的設備，再沿用簡單替換的方法去維修故障點，就不大適合，而應提倡用適度維修的方法。所謂適度維修，意指在簡單替換的基礎上，並經過對原電路原理圖或實際電路進行充分和詳細分析之後，對原電路存在的缺陷或元器件選擇做適當修正，使之更完美，工作更穩定。
例1無方向信標機NDB-500是中國上海航空無線電電子研究所生產的航向導航設備，使用至今，故障最多，而大部分的故障點都在發射機的功放部分和電源器。比如雷擊、市電衝擊等原因，經常出現發射機功放擊穿和F1～F5保險絲燒斷。這種情況，簡單的替換功放可以讓設備正常工作，但從長遠的設備保障來說是不理想的，更何況更換功放由於設計佈局不合理，要更換一塊功放起碼都要20分鐘。因此，必須結合原電路圖想方設法填補這個缺陷(當然只能改動電路的少許部分)。調製器是把調製激勵單元來的低電平脈寬調製信號轉換成高電平的脈寬調製信號到解調器，即把調製激勵單元1J12輸出峯值爲14V的脈寬調製信號可變矩形波，變成反相的峯值爲-54V脈寬調製信號可變矩形波，解調器是一個LC低通濾波器，濾除70KHZ開關信號，而允許音頻和直流分量通過，輸出爲一負直流電壓送至功放作爲功放電源，輸出的負直流電壓的大小隨音頻而變化，加到功放，使功放射頻輸出的大小也隨音頻而變化，形成調幅波。輸出負直流電壓越大，功放輸出的功率就越大。一部發射機有4組功放，而每組功放有4個場效應管組成。當Q1和Q4導通時，Q2和Q3截止;Q2和Q3導通時，Q1和Q4截止。功率放大器輸出端1TB5-1和1TB5-2就得到正負交替，幅度相等的方波。絕大部分故障又是由功放電源1TB4-1和1TB4-2過高而導致。如果給1TB4-1和1TB4-2兩端並上兩個反串的穩壓二極管，正常時由於兩個穩壓二極管反串不會對電路造成影響。當1TB4-1和1TB4-2兩端電壓過高時，可分市電衝擊和雷擊兩種情況，市電衝擊是由主電源產生經F1～F4保險絲到調製器反相放大，到解調器得到一負直流功放電源，這個負直流電壓過高，兩個反串穩壓二極管被擊穿短路，造成電路瞬間電流大，燒斷F1或其他幾個保險絲，從而切斷了功放電源，保護了功放;雷擊可分爲感應雷和直擊雷，感應雷感應到市電衝擊跟市電衝擊一樣，不管感應雷還是直擊雷，只要是從天線過來，造成功率變壓器次級電壓過高，從而感應到初級線圈，1TB4-1和1TB4-2兩端電壓過高，兩個反串穩壓二極管被擊穿短路，造成電路瞬間電流大，燒斷F1或其他幾個保險絲，從而切斷了功放電源，保護了功放。但由於功率變壓器初級線圈加在每個場效應管的G、S兩端，極有可能擊穿場效應管，所以在每個場效應管的G、S兩端並上兩個反串穩壓二極管，更能保護每個功率放大場效應管。
例2還是NDB-500設備，監控器面板的多用指示表指針指示的讀數與實測讀數偏差太大，給維護檢查帶來不便。它所指示的是A、B機的電源電流、-54V、+24V、+15V、-15V、+5V的讀數。翻看說明書讀數的誤差應是在下表規定的範圍，並且把旋扭打到備機的電源電流檔時，讀數應小於0、5A。對於這種情況我們曾經更換過多用指示表，但是現象依舊，仔細查看電路圖，發現-54V檔是電位器7RV1(100Ω)、多用表、電阻7R28(60KΩ)串聯到地，+24V檔、+15V檔和-15V檔是電位器7RV1、多用表、電阻7R27(30KΩ)串聯到地，+5V檔是電位器7RV1、多用表、電阻7R26(6KΩ)串聯到地，當調整電位器7RV1時，所有參數都會跟着變，還是不能準確指示實測參數。爲了準確客觀指示參數，我們請示了導航站領導，同意改進電路，將電阻7R28(60KΩ)用100KΩ電位器代替，電阻7R27(30KΩ)用50KΩ的電位器代替，電阻7R26(6KΩ)用10KΩ的電位器代替，調整電位器，對比指示讀數跟實測讀數，調到兩個讀數接近爲止。這樣從面板的多用表就可以得出客觀準確的參數，爲維護檢查設備參數帶來了方便。從而準確掌握設備運行參數，保證設備運行正常。
在我們的日常工作中，往往碰到同一故障頻頻出現，這時，我們就要認真思考，仔細分析電路原理及信號流程，同時要求掌握豐富的電子技術知識，才能夠解決和完善電路性能，從而更好的保障設備正常運行。不能簡單的替換某個元器件，這樣只能解決燃眉之急，治標不治本，要從根本切除故障隱患纔是維修的重點。
三、多種方法同時使用法
很多故障是用一種方法不能解決問題的，當一種方法不能查出故障點時，就要靈活使用多種方法，如用測量法測量一個元器件的好壞，靜態測量是好的，又不能動態測量，或者動態測量不方便時，使用排除法或替換法確認就能起到事半功倍的效果。
例3： RVB-52DDVOR1號機工作有時15分鐘，有時3天5天出現正向功率告警而轉換機，重新開啓1號機時，設備正常，無告警現象，CTU顯示載波功率爲100、8W，上邊帶功率爲5、65W，下邊帶功率爲5、66W均爲正常值。從正向功率告警看，原因可能是功率大小超出門限，或者是功放1與功放2或功放3與功放4或者功放模塊(CPA1)與功放模塊(CPA2)之間不平衡引起的。從遙控電腦故障參數裏發現TX1Bal1“OFLOW”告警，因測試單元測得載波功率大小爲正常值，所以應是功放間不平衡引起的正向功率告警 。 爲了確診是哪個具體部位存在功率不平衡，在CTU顯示的TXBal1爲0、31v、TXBal2爲0、15v、ComBal爲0、53v(52D僅有)，我們再用了延伸板把CMP(載波調製及保護)模塊引出機外，用萬用表在其測試點測X16爲0、31v，X32爲0、15v，X33爲0、53v，與CTU顯示的電壓值一致。而查標稱值爲：X16<1、9v，X32<1、9v，X33<2、5v。因爲告警時TX1Bal爲“OFLOW”，顯然是與X16對應的(CPA1)功放模塊內有不平衡現象發生。把功率計串接在功放1/功放2與功率合成器之間測試，輸出值均爲25W，未發現兩路功率大小有不平衡現象。可以認爲功率不平衡是CPA1的PA1與PA2之間的相位不平衡引起的(可調整PA1或PA2(1A71164)屏敝盒內C11、C12的可調電容，可以使1A71164輸出功率效率最大，也可以使輸出電阻匹配和功放間相位平衡)，由於設備正常工作參數也正常，用功率計測CPA1的PA1和PA2輸出的功率都爲16W正常，要確定PA1 或PA2故障，我們用了備件1A71164替換PA1，開啓設備後，各參數正常，經過10天后故障依舊，說明PA2故障，拆開PA2蓋檢查發現功率輸出有虛焊，重新焊好後設備恢復正常。如圖1所示。
例4：RVB-52DDVOR故障現象：
1、B機接假負載強制工作，CTU面板顯示LSB POWER爲12W，偏大。
2、上天線工作時，SIDEBAND告警，ANTENNA NOTCH告警，失鎖燈亮。
故障分析：
1、由告警顯示可以確定B機載波通道沒有問題，首先可以確定是B機邊帶通道出問題，A機是好的。用替代法，將B機SGN換到A機，失鎖燈亮，而下邊帶功率爲正常值，說明B機的SGN有問題。用頻率計測下邊帶SMA組件的邊帶耦合到下邊帶SGN組件的相位檢測器(1A71147)輸入端XFE，頻率爲1XX MHZ+9969HZ正常。
2、用頻率計在SGN主板(1A71146)D10-2測也有9969HZ的方波。
3、而在CTU面板顯示LSB VCO控制電壓爲0V，正常鎖相時爲2-5、5V的直流電壓。
4、使用延長板測相位檢測器輸出端XMP-9沒有9969HZ信號。
5、把SGN組件的相位檢測器換爲備件，在A機試機失鎖燈不亮了。
6、再把SGN組件在B機試機，失鎖燈不亮，但下邊帶功率還是偏大。用示波器測下邊帶SMA面板測試孔反射信號ODD正常，EVEN偏大，說明下邊帶偶數發射不出去。
7、用功率計測SCU下邊帶偶數輸入端XFC，功率爲0、4W偏小，正常爲1、6W左右。測SMA下邊帶偶數輸入端XFC，有1、6W的功率，說明SMA到SCU之間的電纜有問題。
8、下邊帶SMA到SCU之間有兩段“T”型三端口電纜，一段爲ODD，一段爲EVEN，用功率計測“T”型電纜EVEN的輸入端有1、6W，輸出端爲0、4W，說明是匹配電纜有問題，拆出匹配電纜，檢查發現匹配電纜接頭內的屏蔽網與接頭芯短路。重新接好匹配電纜頭，故障排除。
通過上面的例子我們不難發現一個故障通常使用多種維修方法，例3使用了觀察法、替代法、測量法、適度維修法，例4使用了替代法、測量法，所以我們面對一些故障時，就不能單靠某個方法就能解決問題。
四、結束語
本人認爲在查找NDB、DVOR、DME故障時，要注意做好幾點：第一、要熟悉設備工作原理和方框圖，信號流程及組件的內部連線，控制信號走線等;第二、要熟悉設備面板各種開關的控制作用，各種指示燈信號的意義及各測試孔信號的正常值及容限;第三、因兩部機的原組件都是一樣，在檢修設備過程中，根據實際情況，可採用代換法，兩機參數的比較法來確定故障組件或部件，能起到事半功倍的作用;第四、根據設備告警故障燈顯示，我排除AWA DVOR故障順序原們則是：首先排除正向功率告警故障，其次排除反向功率告警故障，再其次排除邊帶功率告警、30HZAM告警、識別碼告警、9960副載波告警、缺口告警、方位告警。
電子設備論文4
機載電子設備屏蔽措施淺析
摘要：從電磁干擾的危害效應入手，着重介紹電磁干擾的抑制與防護措施之一即屏蔽技術，並針對機載電子設備機箱接縫和電纜採取的屏蔽措施進行了論述。
關鍵詞：電磁干擾 電磁屏蔽 機載電子設備
1、電磁干擾
電磁騷擾引起的設備、傳輸通道或系統性能的下降被稱爲電磁干擾。所謂電磁騷擾是指任何可能引起裝置、設備或系統性能降低或者對有生命或無生命物質產生損害作用的電磁現象。它可能是電磁噪聲、無用信號或傳播媒介自身的變化，它可能引起設備或系統降級或損害，但不一定會形成後果。而電磁干擾則是由電磁騷擾引起的後果。根據干擾傳播的途徑，電磁干擾可分爲輻射干擾和傳導干擾。輻射干擾是通過空間並以電磁渡的特性和規律傳播的，但不是任何裝置都能輻射電磁波的。傳導干擾是沿着導體傳播的干擾。所以傳導干擾的傳播，要求在干擾源和接收器之間有一完整的電路連接。要實現電磁兼容，就要從分析形成電磁干擾後果的基本要素出發。由電磁騷擾源發射的電磁能量，經過耦臺途徑傳輸到敏感設備，這個過程稱爲電磁幹抗效應。因此，形成電磁干擾後果必須具備三個基本要素：電磁騷擾源、耦合途徑和敏感設備。
2、屏蔽技術
解決電磁兼容問題，一般可採取：接地技術、濾波技術、屏蔽等技術。本文主要介紹屏蔽技術的一種。
2、1 屏蔽技術的原理
電磁屏蔽的原理是金屬屏蔽體通過對電磁波的反射和吸收屏蔽輻射干擾源的，即同時屏蔽場源所產生的電場和磁場分量。由於隨着頻率的增高，波長變得與屏蔽體上孔縫的尺寸相當，從而導致屏蔽體的孔縫泄漏成爲電磁屏蔽最關鍵的控制要素，同時設備機箱和電纜線束外層的良好接地也是電磁屏蔽重要的控制要素。某型無人機測控系統的孔縫有：設備機箱接縫、連接器與機箱之間的接觸縫隙及連接器與電纜線束接縫。因此測控系統電磁屏蔽設計中的孔縫泄漏抑制和良好接地最爲關鍵，成爲電磁屏蔽設計中應重點考慮的首要因素。
2、2電子設備機箱接縫電磁屏蔽設計
根據孔耦合理論，決定孔縫泄漏量的因素主要有兩個：孔縫面積和孔縫最大線度尺寸。兩者皆大，則泄漏最爲嚴重;面積小而最大線度尺寸大電磁泄漏仍然較大。機箱接縫雖然面積不大，但其最大線度尺寸即縫長卻非常大，由於維修、開啓等限制，致使機箱接縫成爲系統屏蔽難度最大的一類孔縫。連接器與機箱之間的接觸縫隙的面積與最大線度尺寸均不大，但由於在高頻時導致連接囂與機箱的接觸阻抗急劇增大，從而使得屏蔽電纜的共模傳導發射變大，往往導致整個設備的輻射出現超標。
用複合導電橡膠條填充接縫。機載電子設備機箱由壁厚較薄的金屬板件鉗裝而成，在金屬板件接縫處採用槽式安裝導電橡膠屏蔽密封條，安裝前用酒精等有機溶劑清洗金屬表面，待溶劑揮發後，用硅脂導電膠將導電橡膠條粘接在金屬構件上：用複合導電橡膠扳衝裁成與連接器尺寸相一致的形狀，加墊在連接器與機箱縫隙間。
複合導電橡膠屏蔽條(板)在連續擠出高強度普通硅橡膠芯的同時，還擠出外層導電橡膠層，既有較高的導電性能，又有良好的力學性能。其屏蔽效能爲60～110 dB，體電阻率爲0、1005R/cm。當電磁波入射到機箱上，在其上將感應出電流，由於機箱接縫的存在導致局部電流不連續，一部分電流對機箱內部產生磁場耦合。在接縫處加入複合導電橡膠，保持了兩個界面間的電連續性，從而大大提高了機籍屏蔽效能。
2、3機載電纜屏蔽設計
在某電氣系統中，機載電纜在不同的電子設備間傳輸着模擬、數字、高頻脈衝等不同特性的信號，造成較爲嚴重的線間串擾及輻射干擾。信號脈衝上升沿越陡、電纜越長、串擾及輻射干擾就越嚴重。從上述的分析可以看出，抑制電纜束的干擾，既要對電纜進行有效屏蔽，又要對電纜屏蔽層與連接器導電連接進行特殊處理。
措施l：電纜線束用電纜屏蔽纏帶纏繞。電纜屏蔽纏帶由帶有背膠的金屬絲紡織而成，體電阻率0、101R/cm，屏蔽效能80dB。它重量輕，機械性能好，可以很方便地纏繞在電纜線束外表面，解決系統電纜束間的EMI屏蔽問題。
措施2：電纜屏蔽與連接器問導電連接用導電橡膠屏蔽襯墊。當線束直徑小於YIIP型電連接固線環直徑時加繞導電橡膠屏蔽密封襯墊板從而緊固線束。並確保電連接器外殼和電纜外層均與測控系統0V同電位。導電橡膠是將微細導電顆粒均勻分部在硅橡膠中的方法制成的。它既保持住橡膠原有水氣密封性能，同時實現電磁密封是具有水密和氣密性能要求的軍用電子設備首選的屏蔽密封襯墊，體電阻率0、101R/cm，屏蔽效能80dB。
實踐證明，對某測控系統機載電子設備機箱接縫和電纜採取以上屏蔽措施後，測控系統電磁輻射干擾得到了有效的抑制，徹底解決了系統存在的問題。
參考文獻
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