浅谈机载电子设备机柜布线方法

【摘要】随着我国航空航天事业的快速发展，对电子设备内部电缆的相互位置进行分析，对电缆进行合理的分类布局，使之更适合于机载机柜的布线要求。

【关键词】电子机柜；布线板；线束

1.概述

随着我国航空航天事业的快速发展，电子设备内部各功能模块之间需要相互通信，所敷设的电缆（线扎）电压不同、电流不同、频率不同，这些电缆的相互位置，以及走向都将对设备整体的电磁兼容性能产生影响。所以，必须对电缆进行合理的分类布局，使之更适合于机载机柜的布线要求。

2.当前机载电子设备布线分析

我所常用的机载电子设备中的电子电路装配设计，通常只有一份接线图和接线表，不能体现电子设备电缆和线扎的电气性能和机械特征。接线图和接线表在生产操作人员布线过程中容易出现一些情况：

（1）没有明确电路图中的电缆是由哪些导线组成的，没有对电缆进行交流电缆、直流电缆、数字信号电缆、模拟信号电缆、高频电缆和高压电缆等进行分类。

（2）没有明确电子设备中电缆布线的空间位置，也没有对电缆之间容易出现信号干扰等问题进行明确注明。

由于这些传统的设计缺陷，因此机载电路布线过程中没有明确的电气设计，根本不可能进行电缆布线设计。此外机载设备较小，集成度高，控制机柜和驱动机柜合而为一，趋于采用标准的一体化控制机柜。这种控制机柜通常采用抽屉推拉的结构，如图1所示。机载方舱空间有限，各机柜并列紧密排在一起，背靠机体，侧面、后面被封死，装配、维修困难。机载方舱机柜由于机体空间而限制了机柜的数量，机体高度的限制又使得机柜高度变低，为了不减少控制单元的功能数量，只有加长抽屉的长度，而抽屉容量的增大，使得机柜的纵深加长。如图1所示，H尺寸变小，L尺寸变大。机柜数量的压缩使得单个机柜的电器单元容量增加，电器之间的互联性增多，导线数量随之加大；抽屉长度的加长，使得抽屉后面的线束随之加长，线束过长给抽屉的推拉增加了不小的困难。

3.机载电子设备布线改进

从以上两种布线上所需的硬件分析，我们可以看出由于电缆和线扎是属于机械电气类的产品，在处理设计问题时，必须兼有电气技术与机械技术两个专业的特点。电缆布线设计需要将电气技术、机械技术、制造技术的有关内容结合起来，综合考虑。

3.1 改进机柜走线

针对机载装备系统中方舱空间窄小、机柜结构复杂、导线数量较多的具体情况，克服传统走线的缺点，从工艺角度考虑设计了一种新的机柜走线方案。

(1)增大机柜抽屉之间的空间，用于布线抽屉面板尺寸不动，抽屉高度缩小，抽屉底板向上抬高30mm，与抽屉上部原有10mm高度合在一起，在两抽屉之间留出40mm的空间，用于布线。

(2)去掉跟线装置，加装布线板去掉抽屉后面的跟线装置，改变走线路径，在抽屉之间留出的布线空间内加装金属布线板；在布线板上走线、布线。图2。

3.2 布线设计优点

(1)布线板上线束固定有依托，不会随飞机的起飞、降落、颠簸、振动、加速、制动而晃荡，始终不受力，插头也不受力，保证整机设备的电气性能。

(2)可满足电气方面的要求。每个抽屉内有强、弱信号控制线，有电源线、有大电流线，信号线与电源线可从机柜两侧分开分别走线，在布线板上可分开一定距离布线，避免电源线干扰信号线。而跟线架是无法满足这一电气要求的。

(3)抽屉后面的线束不需要留过多的余量，缩短了导线长度，降低了信号损耗，节约了线材，且不会再有线束下垂、绞缠的现象。

(4)各抽屉之间线束互不影响，彻底分离，上面抽屉的线束不会影响下面抽屉。

(5)布线板上各插头线束各自分开，条理分明，不会绞在一起，装卸抽屉，人为操作都在机柜前面，能看见，易操作，各插头、插座不易插乱，减少人为误插。

(6)布线板上开有许多长条孔，可用于固定线束，同时利于机柜通风，并减轻重量。

3.3 布线过程应注意的问题

(1)金属布线板一定要把毛刺打磨掉，并对所有棱边打磨，避免毛刺、棱边划伤导线。

(2)线束拐弯不能打死弯，弯曲半径要比线束直径大两倍以上。

(3)插头线束较多可编成辫子形状，以减轻线束弯曲张力。

4.结语

新的机载电子设备机柜布线方法解决了机柜传统的布线弊端，有效地改善了机柜电气设备的电气性能，使之更适合机载机柜的布线要求。同时也使机柜的走线从外观上条理清晰，整齐美观，便于装联、调试和日后的维护、维修。

参考文献

[1]龚维蒸.无线电设备结构设计与工艺[M].天津:天津科学技术出版社,1983.

[2]吴汉森.电子设备结构与工艺[M].北京:北京理工大学出版社,1995.

[3]程控.综合布线系统工程[M].北京:清华大学出版社,2005.

作者简介：魏伟（1981—），男，安徽六安人，无线电装接高级工，从事航天电子产品电联工作十多年。