航天器用低频电缆网设计案例
四、电缆的分支设计
电缆的分支设计主要根据各分机或设备在整星上的安装位置而定,综合考虑信号有无隔离要求、空间是否允许、线束固定点位置、是否便于插拔等因素。
分支设计还应重点考虑电磁兼容性要求,尽量减少耦合干扰:电缆线束布局应使耦合最小化,尽可能减小信号和干扰对环境的辐射及电磁环境对电缆的影响,合理布线和隔离以抑制信号交叉干扰。其抗干扰性及电磁兼容性设计的主要措施有:对不同类型的低频电缆(功率电缆、信号电缆)分别绑扎成束;对易受干扰的信号电缆单独走线等。
分支结构设计最后需要形成分支结构图,以供后续生产使用。分支结构图中,需要注明电连接器型号、代号、分支点到连接器端头的长度等加工信息。
某星用电缆分支结构图如图5所示。
图5 某星用电缆分支结构图
五、电缆网结构搭接设计
结构搭接为整星结构及各仪器设备外壳提供辅助低阻回路(蜂窝板主要通路靠结构实现),并保证整星的各个部分(包括低频、高频设备和机械结构件等)保持在相同的电位上,以免电位不同而产生放电,损伤仪器设备或产生干扰。
电缆网主要采用搭接线实施结构搭接。接地是指将航天器基准地(航天器接地参考点)与区域地(仪器安装板上其他接地点)单机外壳、天线支架、太阳能电池阵等与航天器结构体之间进行电连接,把单机外壳、框架、支架等搭接起来,以保证它们等电位。
本项目结构搭接设计如下:
1)航天器设置一个基准地和若干区域地。
2)航天器基准地为位于分流器旁边的接地桩。
3)其他接地桩为区域地,与航天器基准地通过搭接线呈树形或星形连接。
4)接地桩之间连接不允许形成回路。
5)每台低频类单机引一根接地线就近连到接地桩,敏感型单机(如星敏感器等)的接地应避免与功率较大的单机(或射频单机)使用同一接地桩。
电缆网设计还包括星表插座设计、脱落分离插座设计和电缆网布局设计等,在这里不做进一步叙述,如需进一步了解可选阅相关书籍或文献。
六、电缆组装件制作工艺要求
除了工艺设计外,制造工艺也会对电缆组装件的可靠性产生较大影响。为保证可靠性,在电缆网制作过程中,应遵守以下工艺要求:
1)所有电连接器接壳引线和屏蔽引线均与线束绑扎在一起。
2)所有绑扎线接点均刷“三防漆”。
3)所有电连接器空点不搪锡,并且套透明热缩防护材料。
4)电连接器的镀金焊杯在焊接前应进行搪锡去金处理。
5)电缆上距电连接器尾罩根部6~7cm处贴电缆编号和电连接器编号,整体套透明热缩防护材料。
6)若线束直径小于5mm,可酌情在上述位置套有电连接器编号标识的热缩管。
7)为确保制作周期,线束绑扎可使用线绳或分段透明热缩材料(15mm),绑扎间距为150~200mm。
8)屏蔽皮接壳采取屏蔽皮压壳和引线接壳双保险方式。
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