一起射頻轉接電纜屏蔽層斷裂故障分析

摘要：針對某型航空裝備一起射頻轉接電纜屏蔽層斷裂故障，通過分析可能的原因，采取宏觀檢查、微觀檢查以及失效分析等分析手段，確定了故障發生的根本原因，增加了電纜的修理深度，在一定程度上消除了質量隱患，保證了裝備質量。

關鍵詞：電纜；屏蔽層；斷裂

AnalysisofaRuptureFaultintheShieldingLayerofaRFTransferCable

LvChengxuLiJiawenLiuPengfei

Unit93145AnhuiWuhu241000

Abstract：Inresponsetotheruptureoftheshieldinglayerofacertaintypeofaviationequipment'sRFadaptercable，therootcauseofthefailurewasdeterminedthroughanalysisofpossiblecauses，includingmacroscopicinspection，microscopicinspection，andfailureanalysis.Thisincreasedthe depthofcablerepair，eliminatedqualityhazardstoacertainextent，andensuredequipmentquality.

Keywords：Cable；Shieldinglayer；Fracture

1故障現象

某型航空裝備在地面進行航電系統通電檢查時，發現系統上電后自檢報故，工作不穩定，航空裝備無法正常工作。通過對能夠引起所述故障涉及的線路進行排查，發現37T-X6連接器的H號內芯體與FL16的內芯體不導通，FL16的內芯體與37T-X6連接器的H號殼體相通。打開37T-X6的H號轉接電纜對接，發現37T-X6的H號轉接電纜對接工藝連接器細電纜一端屏蔽層根部斷裂，內芯體后縮導致芯體之間不通。轉接電纜如圖1所示，斷裂位置如圖2所示。

2原理分析

屏蔽層出現斷裂的高頻電纜為航電系統與射頻單元對接的37T-X6連接器的H號電纜，37T-X6連接器為RF599射頻連接器，射頻電纜在該端接觸件為12號接觸件，多個接觸件安裝在連接器中。37T-X6至FL16連接器之間有兩段電纜組成，一段為300mm或400mm的轉接電纜，電纜為外徑較細的QX3506，剩余部分為外徑較粗的QX9189電纜，兩者使用SMA型對接工藝連接器連接如圖3所示，這種轉接方法實現射頻電纜粗轉細，以便于安裝在連接器中。斷裂位置即發生在轉接工藝連接器細線一端連接器與導線屏蔽層結合處。

屏蔽層斷裂的一端連接器內部結構如圖4所示，紅色部分的為連接器內芯體；橙色部分為射頻導線線芯；淺綠色為射頻導線屏蔽層（編制網和金屬片）；深綠色部分導線屏蔽層嵌入連接器殼體部分，導線屏蔽層與殼體通過焊錫相連接。屏蔽層在連接器殼體根部斷裂（深綠淺綠交集處），無法支持與線芯焊接在一起的內芯體保持在對接位置，內芯體后縮，工藝連接器兩端內芯體斷開連接。內芯體后縮嚴重，則可能出現后芯體或線芯與連接器殼體搭接。

工藝連接器兩端尾部都使用了熱縮管進行保護，工藝連接器對接后，整體使用帶膠熱縮管進行保護，如圖5紅圈處所示。本次屏蔽層出現斷裂的位置位于熱縮管內部。

3故障樹分析

結合故障現象，通過對高頻連接器轉接電纜屏蔽層進行可能性原因分析，繪制故障樹如圖6。

3.1線束被拉緊

根據實際查看該線束的固定綁扎狀態和射頻連接器37T-X6的對接狀態，37T-X6與附件對接后，線束未出現被拉緊狀態，線束綁扎點與臺架插座間余量充足；37T-X6連接器的H號與連接器內其他導線相比，長度一致，無單根受力情況出現。所以，線束被拉緊不是造成屏蔽層斷裂的原因，線束狀態敷設如圖7所示。

3.2電纜受彎折張力

37T-X6連接器位于設備艙右側位置，線束從主干分出后與設備臺架對接。線束分叉位置位于連接器后400mm處左右，與轉接工藝連接器位置重合。轉接電纜有兩種：300mm、400mm，轉接電纜長的受到的張力較小，轉接電纜短的電纜受到張力更為明顯。屏蔽層出現斷裂的H號轉接電纜為400mm長度，在余量充足的情況下，未受到明顯的彎曲張力。因此，線束受彎折張力應不是屏蔽層斷裂的主要原因，綁扎點如圖8所示，實物綁扎點如圖9所示。

3.3導線意外扯、拽

37T-X6線束位于設備艙右側主干線束外側，為自由端線束。因原機粗射頻電纜使用工藝連接器轉接為細射頻電纜，且存在300mm、400mm兩種規格的轉接電纜以防止工藝連接器集中，并且37T-X6連接器A、C號電纜工藝連接器間有加裝濾波器工作，交叉工作較多，所以該處電纜受到意外扯拽，導致電纜受力，最終導致屏蔽層斷裂。故導線受到意外拉、拽可能是導致屏蔽層出現斷裂的原因。

3.4制造缺陷

分解對接工藝連接器后檢查出現故障的一端連接器，未發現連接器后殼體與導線屏蔽層之間存在虛焊現象，屏蔽層在連接器尾附后斷裂，嵌入殼體的屏蔽層明顯可見通過焊接焊在殼體內側。所以，制造缺陷不是造成屏蔽層出現斷裂的原因。

3.5故障遺留

機上高頻電纜故檢時，工藝要求進行線路導通、絕緣電阻測量，原機如有屏蔽層斷裂、內芯體后縮、內芯體與屏蔽層搭接等故障，通過導通絕緣測量可檢出。所以故檢未發現，應該不是在航空裝備調試工序時出現屏蔽層斷裂、內芯體后縮的原因。

4失效分析情況

將屏蔽層斷裂的轉接電纜送理化進行失效分析，結果如下：體視顯微鏡下，屏蔽層（金屬編制網、金屬片）皆發生斷裂，內部白色絕緣層出現明顯塑性變形。

微觀下，金屬編制網的線絲與金屬片均可見明顯的頸縮現象，線絲的微觀形貌為等軸韌窩。

綜合分析可知，射頻電纜的矩形金屬片和金屬編織網層的斷裂性質均為過載開裂。

5改進措施

5.1增加檢查深度修理要求

在線纜修理前打開射頻連接器尾附，檢查屏蔽層斷裂情況。在修理工作、綁扎敷設完成后，增加37T-X6、37T-X8電纜的導通、絕緣電阻測量工作，對存在損傷的絕緣層進行換新。

5.2保證產品質量

向下工序反饋并溝通修理質量問題及保障工作正常，減少該工藝連接器37T-X6、37T-X8的高頻電纜射頻轉接電纜屏蔽層斷裂在內場發生的故障率，從而避免意外拉、拽導致受力。

參考文獻：

［1］李林.射頻電纜指標測試及線纜選擇［J］.廣播與電視技術，2015，42（S1）：78-81.

［2］王煦，王紅梅，秦凱.某輸電線路導線緊線過程中斷裂機理分析［J］.湖北電力，2019，43（4）：34-44.

［3］趙宏旭，董小東，石旭東.屏蔽層端接對機載線纜屏蔽性能影響研究［J］.電測與儀表，2020，57（20）：16-22.

作者簡介：呂成旭（1995—），男，漢族，安徽阜南人，本科，助理工程師，研究方向：航空裝備質量管理。