(中國(guó)民航大學(xué) 適航學(xué)院，天津 300300)

1 引 言

據(jù)統(tǒng)計(jì)，在地球大氣中平均每天發(fā)生約800萬(wàn)次閃電[1]，一架固定航線的商用飛機(jī)每年平均都要遭遇一次雷擊，航空史上已有2 500多架飛機(jī)遭到閃電擊毀[2]。閃電電磁脈沖(Lightning Electromagnetic Pulse,LEMP)具有功率高、頻帶寬、持續(xù)時(shí)間短等特點(diǎn)，極容易耦合進(jìn)入電子設(shè)備內(nèi)部造成干擾和損壞作用。

機(jī)載甚高頻(Very High Frequency,VHF)通信電臺(tái)可實(shí)現(xiàn)飛機(jī)與飛機(jī)、地面間的近距離通信，是航空領(lǐng)域最重要的通信方式之一。VHF通信受到干擾或損壞的情況時(shí)有發(fā)生，危害極大[3]。閃電對(duì)飛機(jī)的影響包括直接效應(yīng)和間接效應(yīng)兩種，前者是指閃電對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)的物理?yè)p壞，如在金屬蒙皮上燒灼出孔洞等；后者是指閃電通過(guò)感應(yīng)電壓或電流對(duì)內(nèi)部設(shè)備產(chǎn)生干擾或損傷，造成其功能的暫時(shí)或永久失效[4]。閃電對(duì)機(jī)載VHF通信設(shè)備收發(fā)機(jī)產(chǎn)生的效應(yīng)為間接效應(yīng)。

隨著我國(guó)AG600和C919等民機(jī)型號(hào)工作的推進(jìn)，國(guó)內(nèi)機(jī)載設(shè)備的發(fā)展需求出現(xiàn)“井噴”趨勢(shì)，但目前國(guó)產(chǎn)機(jī)載設(shè)備的市場(chǎng)占比及相關(guān)研究情況并不理想。國(guó)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)展了飛機(jī)整機(jī)的閃電分區(qū)、閃電防護(hù)研究、電子設(shè)備艙、飛機(jī)燃油系統(tǒng)的防護(hù)試驗(yàn)研究[5-8]，針對(duì)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器的閃電試驗(yàn)研究也有報(bào)道[9-10]，但對(duì)于機(jī)載VHF通信電臺(tái)而言，其閃電間接效應(yīng)相關(guān)研究卻鮮見(jiàn)報(bào)道。

本文針對(duì)VHF通信電臺(tái)進(jìn)行閃電試驗(yàn)研究，獲得機(jī)載VHF通信電臺(tái)的閃電敏感性能參數(shù)，提出閃電間接效應(yīng)導(dǎo)致的失效判據(jù)，結(jié)合微電子器件與電路可靠性研究基礎(chǔ)[11-13]，對(duì)在閃電試驗(yàn)中發(fā)生失效的設(shè)備進(jìn)行失效分析，提出閃電防護(hù)加固措施。

2 閃電間接效應(yīng)試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)平臺(tái)與方法

目前針對(duì)設(shè)備閃電或閃電電磁脈沖的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)主要有《GJB 151B軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度要求與測(cè)量》《GB/T 17626.5電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)浪涌抗擾度試驗(yàn)》和《RTCA DO-160G機(jī)載設(shè)備環(huán)境條件和試驗(yàn)程序》等，其中RTCA DO-160G第22章主要針對(duì)機(jī)載設(shè)備的閃電環(huán)境試驗(yàn)要求和方法給出了詳細(xì)的規(guī)范和建議。本文依據(jù)RTCA DO-160G進(jìn)行閃電間接效應(yīng)試驗(yàn)，包括管腳注入試驗(yàn)和線纜感應(yīng)試驗(yàn)。

閃電耦合到設(shè)備及系統(tǒng)線纜或端口上有兩種方式，一種方式是機(jī)外瞬態(tài)電磁場(chǎng)穿過(guò)駕駛艙風(fēng)擋、窗戶及雷達(dá)罩等縫隙進(jìn)入飛機(jī)內(nèi)部，即孔縫耦合；另外一種方式是閃電電流流過(guò)機(jī)體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生電氣電路兩端的結(jié)構(gòu)內(nèi)阻電壓，即阻抗耦合。在具體試驗(yàn)中，不同的耦合方式對(duì)應(yīng)不同的試驗(yàn)波形組。RTCA DO-160G定義了A～H、J和K共8組波形組，標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)定義了與波形組A～K相關(guān)的單個(gè)波形，包括波形1、2、3、4和5(A/B)。波形組A和B用于管腳注入試驗(yàn)，波形組C～H、J和K用于線纜感應(yīng)試驗(yàn)。波形組A、C、E、G和J適用于全金屬機(jī)身、感應(yīng)方式為孔縫耦合的情況，波形組B、D、F、H和K適用于機(jī)身為碳纖維復(fù)合材料(Carbon Fiber Composite，CFC)、主要感應(yīng)方式為阻抗耦合的情況?？紤]到飛機(jī)機(jī)體越來(lái)越多的應(yīng)用CFC，孔縫耦合和阻抗耦合往往同時(shí)存在，本文將管腳注入試驗(yàn)波形組確定為B類，結(jié)合本文中待測(cè)設(shè)備的具體情況——互連線纜類型為屏蔽線纜，因此將線纜感應(yīng)試驗(yàn)的波形組確定為K類，故采用的單個(gè)試驗(yàn)波形為波形3和5A。如圖1所示，波形3為頻率為1 MHz或10 MHz的阻尼振蕩正弦波，波形5A為持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的雙指數(shù)波形。

(b)波形 5A 圖1 試驗(yàn)波形Fig.1 Test waveforms

波形幅值由試驗(yàn)電平等級(jí)確定，而試驗(yàn)電平等級(jí)由設(shè)備安裝的具體環(huán)境及互連線纜的預(yù)期暴露程度決定，或者由飛機(jī)級(jí)和系統(tǒng)級(jí)功能危險(xiǎn)性評(píng)估(Functional Hazard Assessment,FHA)確定。根據(jù)RTCA DO-160G，試驗(yàn)電平等級(jí)共5級(jí)，等級(jí)1適用于安裝在較好保護(hù)環(huán)境中的設(shè)備和互連導(dǎo)線，等級(jí)2適用于安裝在局部保護(hù)環(huán)境中的設(shè)備和互連導(dǎo)線，等級(jí)3適用于安裝在適度暴露環(huán)境中的設(shè)備和互連導(dǎo)線，等級(jí)4和5適用于安裝在嚴(yán)酷電磁環(huán)境中的設(shè)備和互連導(dǎo)線。但是本文要在待測(cè)設(shè)備(Equipment Under Test,EUT)的閃電試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行失效分析，而非進(jìn)行簡(jiǎn)單的通過(guò)/未通過(guò)試驗(yàn)，因此首先進(jìn)行等級(jí)2試驗(yàn)，如果EUT可以通過(guò)等級(jí)2試驗(yàn)，再進(jìn)行等級(jí)3試驗(yàn)，直至EUT發(fā)生失效為止。

試驗(yàn)采用美國(guó)Thermofisher公司的Thermo Scientific ECAT閃電測(cè)試系統(tǒng)(Lightning Test System,LTS)作為L(zhǎng)EMP發(fā)生器，該系統(tǒng)可產(chǎn)生RTCA DO-160G中所規(guī)定的所有種類的LEMP波形，試驗(yàn)等級(jí)可達(dá)5級(jí)。整個(gè)試驗(yàn)平臺(tái)還包括示波器、電源、頻譜儀、信號(hào)發(fā)生器、萬(wàn)用表等主要設(shè)備儀表，以及阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)和瞬態(tài)抑制器件、衰減器、旁路電路等保護(hù)性設(shè)備或器件。在試驗(yàn)過(guò)程中，示波器用于監(jiān)測(cè)管腳注入端或者線纜耦合端瞬時(shí)注入/耦合到EUT的信號(hào)是否符合該次試驗(yàn)的試驗(yàn)電平等級(jí)要求；信號(hào)發(fā)生器給處于接收模式的EUT產(chǎn)生并輸入經(jīng)過(guò)AM調(diào)制的射頻信號(hào)，給處于發(fā)射模式的EUT產(chǎn)生并輸入語(yǔ)音信號(hào)；頻譜儀通過(guò)保護(hù)性器件連接EUT用于測(cè)量試驗(yàn)過(guò)程中以及試驗(yàn)后的相關(guān)性能參數(shù)。

圖2所示為管腳注入試驗(yàn)與線纜感應(yīng)試驗(yàn)的現(xiàn)場(chǎng)圖片，其中，圖2(a)為管腳注入試驗(yàn)，試驗(yàn)過(guò)程中只要求EUT帶電開(kāi)機(jī)，不關(guān)注其處于何種工作模式，且在LEMP注入過(guò)程中并不對(duì)設(shè)備的性能參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，而是在每次注入完成后對(duì)待測(cè)設(shè)備進(jìn)行性能測(cè)試，以確定閃電波形是否造成設(shè)備損傷；圖2(b)為線纜感應(yīng)試驗(yàn)，試驗(yàn)過(guò)程要涵蓋EUT的所有工作模式，且要求對(duì)EUT的性能指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，因此須注意對(duì)試驗(yàn)平臺(tái)中的監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行有效保護(hù)。另外，管腳注入試驗(yàn)是通過(guò)探針直接將LEMP信號(hào)注入到EUT管腳中，而線纜感應(yīng)試驗(yàn)則通過(guò)耦合鉗將LEMP以感應(yīng)的方式輸入到EUT中。

(a)管腳注入試驗(yàn)

(b)線纜感應(yīng)試驗(yàn)圖2 實(shí)際試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)圖Fig.2 Photo of actual test

2.2 試驗(yàn)對(duì)象

本文試驗(yàn)對(duì)象為機(jī)載VHF通信電臺(tái)整機(jī)。民用航空中機(jī)載VHF通信電臺(tái)常采用調(diào)幅工作方式，頻率范圍為117.975～137.000 MHz。本試驗(yàn)以某型調(diào)幅工作方式的機(jī)載VHF通信電臺(tái)整機(jī)作為試驗(yàn)對(duì)象，該電臺(tái)包括射頻信號(hào)處理模塊、顯示控制面板、電源模塊、監(jiān)視/維護(hù)模塊以及天線5個(gè)主要部分，其中射頻信號(hào)處理模塊為核心模塊，又包括射頻前端、接收單元、發(fā)射單元以及頻率合成單元等，其基本架構(gòu)如圖3所示。

圖3 機(jī)載VHF通信電臺(tái)基本架構(gòu)Fig.3 Principle of an airborne VHF communication station

EUT的線纜及端口數(shù)量決定了閃電試驗(yàn)的試驗(yàn)矩陣大小和試驗(yàn)復(fù)雜程度。本文待測(cè)電臺(tái)所涉及的線纜包括電源線和信號(hào)線兩類，信號(hào)線又包含語(yǔ)音信號(hào)線、控制信號(hào)線以及與天線相連的射頻信號(hào)線。設(shè)備包含有2個(gè)同軸電纜接插頭(BNC)天線接口、1個(gè)電源接口、1個(gè)5插針接口以及1個(gè)15插針接口，其中5插針接口用以連接地線、接收/發(fā)射模式控制信號(hào)線以及話筒和聽(tīng)筒的語(yǔ)音信號(hào)線等，15針接口用以連接遠(yuǎn)端顯示控制面板。考慮到典型性與代表性，管腳和線纜束的選擇涵蓋3類信號(hào)線所涉及的范圍，本文中管腳注入試驗(yàn)選取了信號(hào)針TX+、信號(hào)針RX+、信號(hào)針RECORDER OUT A、電源針DC EXT、天線針共5個(gè)管腳進(jìn)行LEMP注入，線纜感應(yīng)試驗(yàn)選取上述5個(gè)針腳連接的線纜束進(jìn)行。

機(jī)載VHF通信設(shè)備所涉及的性能參數(shù)包括音頻響應(yīng)、接收靈敏度、諧波失真、噪聲電平、虛假響應(yīng)、發(fā)射功率、調(diào)制深度、音頻失真、頻率穩(wěn)定度、發(fā)射雜散和接收雜散等，但在實(shí)際的閃電試驗(yàn)過(guò)程中，所有性能參數(shù)都得到監(jiān)測(cè)是較難實(shí)現(xiàn)的。選擇合適的性能參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并且通過(guò)最終試驗(yàn)結(jié)果分析得到VHF通信設(shè)備的閃電環(huán)境敏感參數(shù)是本文的重點(diǎn)工作之一。本文選取了音頻響應(yīng)、接收靈敏度、諧波失真、發(fā)射功率、頻率穩(wěn)定度和調(diào)制深度共6項(xiàng)性能參數(shù)作為待測(cè)電臺(tái)的關(guān)鍵性能參數(shù)，在閃電試驗(yàn)中進(jìn)行監(jiān)測(cè)。為了盡可能覆蓋接收單元的正常工作頻率范圍，在每一項(xiàng)性能參數(shù)的測(cè)試中均在118 MHz、127 MHz和136 MHz 3個(gè)頻點(diǎn)上進(jìn)行具體測(cè)量和計(jì)算，本文僅給出6項(xiàng)性能參數(shù)的測(cè)試及計(jì)算結(jié)果，如表1所示。

表1 待測(cè)VHF通信電臺(tái)的關(guān)鍵性能參數(shù)值Tab.1 Key performance parameter value of EUT

3 試驗(yàn)結(jié)果及分析

3.1 試驗(yàn)結(jié)果

首先對(duì)待測(cè)VHF通信電臺(tái)進(jìn)行了等級(jí)2的管腳注入試驗(yàn)和線纜感應(yīng)試驗(yàn)，試驗(yàn)過(guò)程中設(shè)備未見(jiàn)異常，監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵性能參數(shù)也并未發(fā)生明顯變化，語(yǔ)音通話功能同樣正常。這表明待測(cè)通信電臺(tái)通過(guò)了試驗(yàn)水平為等級(jí)2的閃電試驗(yàn)。

進(jìn)一步進(jìn)行等級(jí)3試驗(yàn)，在進(jìn)行管腳注入試驗(yàn)過(guò)程時(shí)，波形3的正極性和負(fù)極性LEMP注入后設(shè)備都未見(jiàn)異常。而在隨后對(duì)BNC天線插針進(jìn)行波形5A的正極性LEMP注入時(shí)，設(shè)備發(fā)出“啪”的一聲異響，同時(shí)觀察得兩個(gè)異?，F(xiàn)象：試驗(yàn)平臺(tái)上監(jiān)測(cè)注入波形的示波器只能監(jiān)測(cè)到電壓而無(wú)法監(jiān)測(cè)到電流；設(shè)備天線接口內(nèi)芯與接地回路間出現(xiàn)斷路。此時(shí)利用其他功能正常的VHF通信電臺(tái)對(duì)待測(cè)設(shè)備進(jìn)行接收和和發(fā)射模式的語(yǔ)音通話測(cè)試，發(fā)現(xiàn)其語(yǔ)音通信功能仍然正常。利用信號(hào)發(fā)生器和頻譜儀等對(duì)EUT的6項(xiàng)關(guān)鍵性能參數(shù)進(jìn)行了測(cè)試，并將測(cè)試結(jié)果與試驗(yàn)前電臺(tái)的性能參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，如圖4所示。結(jié)果表明，6項(xiàng)性能參數(shù)中音頻響應(yīng)、接收靈敏度、諧波失真和調(diào)制深度4項(xiàng)發(fā)生了不同程度的變化，另外2項(xiàng)基本沒(méi)有發(fā)生變化。

(a)音頻響應(yīng)與接收靈敏度驗(yàn)證

(b)諧波失真與調(diào)制深度驗(yàn)證圖4 性能參數(shù)值在閃電試驗(yàn)前后的變化Fig.4 Variation of performance parameter value

發(fā)生變化的4項(xiàng)性能參數(shù)中音頻響應(yīng)、諧波失真和調(diào)制深度三者變化較小，而接收靈敏度則出現(xiàn)了極為明顯的惡化。綜合以上試驗(yàn)現(xiàn)象和測(cè)試結(jié)果可以判斷，試驗(yàn)過(guò)程中EUT出現(xiàn)的主要問(wèn)題可能有兩個(gè)：一是接收靈敏度嚴(yán)重退化；二是BNC天線接口接地回路斷路。

雖然此時(shí)EUT仍然能夠正常通信，但是可以判定LEMP已經(jīng)導(dǎo)致EUT失效?？梢钥闯?，VHF通信電臺(tái)對(duì)波形5A比波形3更加敏感，這可能與波形5A較長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間有關(guān)。另外，試驗(yàn)結(jié)果可以說(shuō)明，接收靈敏度是機(jī)載VHF通信電臺(tái)的閃電環(huán)境敏感參數(shù)，可以將其顯著退化作為閃電間接效應(yīng)導(dǎo)致VHF通信電臺(tái)發(fā)生失效的典型判據(jù)之一。同時(shí)，VHF通信電臺(tái)的發(fā)射功能并未受到明顯影響，發(fā)射狀態(tài)的性能參數(shù)也未出現(xiàn)劇烈惡化，說(shuō)明VHF通信電臺(tái)發(fā)射功能較接收功能對(duì)閃電環(huán)境的敏感性相對(duì)較低。

3.2 失效機(jī)理分析

對(duì)于VHF通信電臺(tái)而言，6個(gè)主要模塊都有可能發(fā)生失效，以國(guó)內(nèi)某型單通道VHF通信電臺(tái)為例，其各模塊的統(tǒng)計(jì)失效率(Statistical Failure Rate,SFR)對(duì)比表明射頻信號(hào)處理模塊的統(tǒng)計(jì)失效率最高，最容易發(fā)生失效[14]。對(duì)本文失效VHF通信電臺(tái)進(jìn)行拆機(jī)檢查，發(fā)現(xiàn)BNC天線連接器連接完好，在PCB上從天線連接器至射頻前端這一范圍內(nèi)的各點(diǎn)電性能測(cè)試均顯示正常。為了測(cè)試射頻前端的完好性，分別針對(duì)發(fā)射通道和接收通道進(jìn)行信號(hào)增益測(cè)試，結(jié)果如表2所示。當(dāng)射頻前端處于發(fā)射(TX)狀態(tài)時(shí)，發(fā)射通道工作正常；使射頻前端處于接收(RX)狀態(tài)時(shí)，從BNC天線接口輸入功率為-70 dBm的118 MHz射頻信號(hào)，測(cè)得信號(hào)增益值為-21.9 dB，而正常情況下該增益值應(yīng)該在15～25 dB范圍內(nèi)，由增益退化可以判斷射頻前端低噪聲放大器(Low Noise Amplifier,LNA)已發(fā)生失效；最后，測(cè)試設(shè)備射頻后端接收單元的接收靈敏度為-95 dBm，該值也在正常范圍內(nèi)，說(shuō)明射頻后端接收單元不存在故障。由此可以確定，被測(cè)設(shè)備接收靈敏度下降極有可能由設(shè)備射頻前端LNA失效造成。

表2 失效VHF通信電臺(tái)射頻前端信號(hào)增益測(cè)試結(jié)果Tab.2 Signal gain test results of RF front-end in the VHF communication radio station

但是此時(shí)仍然無(wú)法排除射頻前端濾波器同時(shí)發(fā)生失效的可能，結(jié)合已測(cè)得的從天線連接器至射頻前端各點(diǎn)電性能測(cè)試均為正常的情況，推測(cè)射頻前端濾波器也發(fā)生失效。為了進(jìn)一步驗(yàn)證以上結(jié)論，將設(shè)備中射頻前端的金屬屏蔽蓋去除，對(duì)射頻前端的濾波器進(jìn)行電性能測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)濾波器對(duì)地?cái)嗦罚霉鈱W(xué)顯微鏡觀察該濾波器發(fā)現(xiàn)明顯燒毀，燒毀處對(duì)地電感器周圍可見(jiàn)熔斷的漆包線粘附在焊點(diǎn)上，繼續(xù)放大觀察可見(jiàn)該區(qū)域兩只電感器的漆包線都有熔斷的情況，同時(shí)該區(qū)域的一只電容器也出現(xiàn)了端電極焊點(diǎn)熔融的情況，電極周圍可見(jiàn)殘留的金屬熔球，形貌如圖5所示。

圖5 燒毀區(qū)域的表面形貌Fig.5 Surface morphology of the burned area

由此可以推斷，在LEMP作用下射頻前端濾波器對(duì)地電感瞬時(shí)電流極大，以至于其焊接點(diǎn)及漆包線發(fā)生瞬間熔融并噴濺形成若干金屬小球，這也是閃電試驗(yàn)過(guò)程中設(shè)備發(fā)出“啪”的異響的原因?？梢哉J(rèn)為，造成機(jī)載VHF通信設(shè)備失效的主要原因就是LEMP作用下射頻前端LNA失效和射頻前端濾波器對(duì)地電感器和電容器燒毀。

4 閃電防護(hù)設(shè)計(jì)建議

由失效分析可以看出，機(jī)載VHF通信電臺(tái)的射頻前端接收通道是對(duì)LEMP較為敏感的薄弱環(huán)節(jié)，對(duì)這一環(huán)節(jié)的加固是閃電防護(hù)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。瞬態(tài)電壓抑制管(Transient Voltage Suppressor,TVS)是電子設(shè)備電源或信號(hào)接口的閃電防護(hù)最有效的器件之一，本文擬提出基于TVS的防護(hù)設(shè)計(jì)建議。

具體地，本文試驗(yàn)中導(dǎo)致機(jī)載VHF通信電臺(tái)發(fā)生失效的是等級(jí)3的5A波形，為了設(shè)備能夠免于其損傷，需要引入TVS以完成300 V開(kāi)路電壓和300 A短路電流水平的瞬時(shí)保護(hù)。計(jì)算得到該情況下瞬時(shí)電壓源電阻ZS=1 Ω，在考慮TVS鉗位電壓的情況下TVS完成這一防護(hù)所需要的脈沖峰值電流IPP為252 A。本文建議選用Microsemi公司的MRT65KP48CA型TVS，該型TVS具有雙向防護(hù)作用，其鉗位電壓為48 V，由該型TVS的峰值功率曲線可知其可承受的峰值電流為(49 kW/65 kW)×836 A=630 A，該電流值遠(yuǎn)大于所需值252 A，應(yīng)能滿足防護(hù)要求。為了保險(xiǎn)起見(jiàn)，建議在接口與TVS之間及TVS與內(nèi)部電路之間各串接一個(gè)一定阻值的功率電阻R1和R2，可起到吸收LEMP功率的作用。串接后TVS完成防護(hù)所需的脈沖峰值電流IPP將進(jìn)一步顯著減小，有利于閃電防護(hù)。然而TVS自身也存在一定的寄生參數(shù)，寄生參數(shù)效應(yīng)能夠引起射頻前端的輸入阻抗失配。為了減小TVS的引入對(duì)設(shè)備本身射頻性能的影響，可通過(guò)電感L1及電容C1實(shí)現(xiàn)基于阻抗隔離的阻抗失配補(bǔ)償?；赥VS的閃電防護(hù)電路如圖6所示。在實(shí)際應(yīng)用中，由于機(jī)載設(shè)備的差異性，防護(hù)電路中元器件的選型和參數(shù)調(diào)整十分必要。

圖6 基于TVS的閃電防護(hù)電路Fig.6 Lightning protection circuit based on TVS

5 結(jié) 論

本文進(jìn)行了機(jī)載VHF通信電臺(tái)的閃電間接效應(yīng)試驗(yàn)研究。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于VHF通信電臺(tái)而言，RTCA DO-160G中的波形5A比波形3更容易導(dǎo)致其發(fā)生失效。研究表明，機(jī)載VHF通信電臺(tái)的音頻響應(yīng)、諧波失真、發(fā)射功率、頻率穩(wěn)定度和調(diào)制深度5項(xiàng)性能參數(shù)對(duì)閃電環(huán)境敏感度較低，而接收靈敏度這一參數(shù)較為敏感。接收靈敏度這一性能參數(shù)的嚴(yán)重退化可作為VHF通信電臺(tái)在LEMP作用下發(fā)生失效的典型判據(jù)之一。另外，試驗(yàn)表明機(jī)載VHF通信電臺(tái)發(fā)射功能不易受到閃電電磁脈沖影響，接收功能極易受到影響。本文對(duì)失效設(shè)備進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)閃電作用下設(shè)備射頻前端LNA失效和射頻前端濾波器對(duì)地電感器與電容器燒毀導(dǎo)致了VHF通信電臺(tái)發(fā)生失效。最后，本文針對(duì)導(dǎo)致該VHF通信電臺(tái)發(fā)生失效的等級(jí)3的5A波形，給出了基于TVS的閃電防護(hù)設(shè)計(jì)建議。本文結(jié)論可為機(jī)載無(wú)線電設(shè)備閃電間接效應(yīng)試驗(yàn)提供參考，為機(jī)載VHF通信電臺(tái)閃電防護(hù)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證提供理論依據(jù)。