Этапы проектирования РЭС (НИР, ОКР).

Классификации РЭС.

РЭС — изделие и/или его составные части, в основу функционирования которых положены принципы радиотехники и электроники. РЭС классифицируются:

• по категориям (применения): многократного; однократного; непрерывного; общего применения.

• по классам (размещения): наземные; морские; бортовые.

наземные РЭС:

- стационарные: длительный период эксплуатации, работа в помещениях с нормальными климатическими условиями, высокая ремонтопригодность, ограничение по объёму (габариту) и массе.

- для подвижных объектов: повышенные требования к защите от механических воздействий, защита от возможных воздействий влаги и пыли, возможность погрузки/разгрузки силами 2-х человек.

- носимые: радиолокационные, пеленгационные станции, передвижные телевизионные студии и т.д

- бытовые: повышенная эстетичность внешнего вида и качество акустических характеристик, возможность эксплуатации иногда совершенно неподготовленным человеком, массовость производства и определяющее значение стоимости.

морские (судовые, корабельные, буйковые): комплексное взаимодействие климатических и механических факторов, длительная автономная работа с отрывом от ремонтных баз.

бортовые (воздушное и космическое пространство): минимальные масса и объём, высокая надёжность, комплексное воздействие внешних факторов (механические, радиационные, температурные воздействия).

Этапы проектирования РЭС (НИР, ОКР).

Конструирование – один их основных видов процессов проектирования РЭС, заключающийся в физическом воплощении принятых схемотехнических решений.

Основная цель научно-исследовательской разработки(НИР)– выяснение принципиальной возможности реализации выбранных принципов и решений; при выполнении НИР ведётся исследование и разработка новых конструкций. Этапы проведения НИР: предплановых патентных поиск; разработка и согласование заказчиком ТЗ; подготовительный этап (выбор направления исследований); основной этап (теоретические и экспериментальные исследования); заключительный этап (обобщение результатов и оценка выполнения НИР).

Этапы проведения ОКР(опытно-конструкторская разработка):

1)техническое задание - документ, в кот. указывается: основное назначение, технические характеристики, показатели качества, технико-экономические требования, стадии разработки конструкторской документации и её составных частей.

2)техническое предложение - совокупность КД, содержащих технические и технико-экономические обоснования целесообразности разработки документации изделия.

3)эскизный проект - комплект документов, дающий общее представление об устройстве и принципе работы изделия.

4)технический проект - совокупность КД, содержащий окончательные технические решения.

5)разработка рабочей документации – После разработки документации, она утверждается заказчиком, литера «П». После согласования изготавливают опытный образец, опытную партию и проводят испытания, документация корректируется , литера «О». Сл. этап – установочная серия, происходит корректировка ТД и присваивается литера «А». Происходит окончательная проверка и тестирование контрольной или головной группы, корректируется ТД и присваивается литера «Б» (массовое серийное производство).

25(2)

1 – зона естественного воздушного охлаждения

3 – зона принудительного воздушного охлаждения

5 – жидкостное охлаждение

2, 4 – переходящие зоны (зоны решений)

В соответствии с плотностью теплового потока узлы и блоки РЭС подразделяются на:

· теплоненагруженные

· теплонагруженные

Воздушное естественное охлаждение (75% теплоты отводится за счёт естественной конвекции, 15% – за счёт теплопроводности и 10% – за счёт излучения).

Чтобы отвод теплоты от элементов конструкции был эффективным необходимо: обеспечить хороший тепловой контакт всех теплонагруженных элементов с корпусом изделия, увеличить поверхность корпуса, для увеличения объёма охлаждающего воздуха выполнить в стенках корпуса перфорационные отверстия, печатные платы с элементами размещать вертикально, а не горизонтально, чтобы не было препятствий свободному потоку воздуха, платы с недостаточно стойкими элементами размещать внизу конструкции, т.е. в зоне минимальной температуры

25(3)

При этом система принудительного охлаждения имеет ряд недостатков: увеличивается объём и масса конструкции, требуются большие затраты мощности на охлаждение, высокий уровень акустических шумов и вибраций.

Чисто жидкостные системы эффективны только лишь в том случае, если обеспечивается хороший тепловой контакт между источниками теплоты и охлаждающей жидкостью (теплоносители).

Воздушно-жидкостные системы охлаждения: отвод теплоты от блоков осуществляется как поступающим в стойку от вентилятора воздухом, так и жидким носителем (чаще водой, реже – фреон и антифриз), поступающим по трубам к охладителям. Охладители выполняются в виде систем параллельных трубок, расположенных под каждым охлаждаемым блоком или в виде направляющих для ТЭЗов.

Кондуктивно-жидкостные системы: используется принцип параллельного охлаждения, когда каждый ряд элементов (источников теплоты) и даже каждый элемент охлаждаются отдельно.

Испарительная система: тепловая труба представляет собой герметичный алюминиевый или стальной корпус внутри которого помещается капиллярно-пористый фитиль, изготовленный из металлических и неметаллических сеток, металловолокон, металлокерамических и порошковых материалов, а также жидкий теплоноситель(вода, аммиак)

Фитиль насыщается теплоносителем, если на один конец трубы подаётся теплота, то носитель там испаряется и перемещается по трубе до тех пор, пока не конденсируется и превращается опять в жидкость в холодной части трубы. Затем за счёт капиллярного эффекта теплоноситель по фитилю возвращается к горячему концу тепловой трубы.

32(2)

органическое плёнкообразующее вещество и пигмент; покрытие долговечнее металлического, однако его не следует применять для деталей, которые подвергаются всевозможным механическим и химическим воздействиям;

· для временной защиты металлов от коррозии при хранении и перевозке применяют различные смазки, минеральные масла, вазелин, раствор парафина и т.д.

Химические покрытия – защитные оксидные плёнки создаются при воздействии на металл сильных химических реагентов. Виды покрытия:

· оксидирование – образование оксидных плёнок в щелочных растворах

· пассивирование – образование оксидных плёнок на цветных металлах с участием оксида хрома

· фосфатирование

· азотирование – насыщение поверхности металлов азотом при больших температурах

· аллюдирование – образование защитной алюминиевой плёнки

Гальванические покрытия – при гальваническом способе металлическое изделие после подготовки помещают в гальваническую ванну. Под воздействием электрического тока на поверхности изделия происходит катодное осаждение плёнки защитного металла.

Достоинства метода: лёгкая управляемость процессом, регулирование толщины покрытия и равномерность покрытия.

Виды покрытия:

никелевые (антикоррозийные свойства)

цинковые (для лёгких металлов)

кадмиевое (устойчиво к морской воде)

серебрение (для улучшения электропроводности)

золочение (высокая химич. стойкость в агрессивных средах)

33. Способы защиты конструкций РЭС от агрессивной внешней среды. Герметизация.

Способы защиты конструкций РЭС от внешней среды:

-разработка конструкции с применением материалов, не изменяющих своих свойств в условиях эксплуатации (нержавеющие стали, бронза, титановые сплавы, специальные пластмассы и др.)

-покрытие (пропитка отдельных узлов и деталей специальными смолами, лаками, металлами или их оксидами для снижения вредного воздействия климатических факторов)

-полная изоляция узла, блока или сборочной единицы от внешней среды путём герметизации, заливки, обволакивания и заключения их в герметичный корпус

Герметизация может быть частичной и полной.

Частичной герметизации подвергаются наименее стойкие к внешним воздействиям детали и узлы (трансформаторы, дроссели и др.), при этом кожух не является герметичным. Основные методы: заливка, пропитка, обволакивание. Основные материалы: пропиточные лаки, компаунды, эмали.

Пропитка заключается в заполнении пор, трещин, пустот, промежутков между элементами, электроизоляционными негигроскопичными материалами.

Заливка заключается в заполнении диэлектриком свободного промежутка между заливаемым изделием и стенками кожуха.

Обволакивание – нанесённый слой удерживается на поверхности в результате адгезии, которой должен обладать тот материал, который применяется для обволакивания.

Полная герметизация (используется в основном на оборудовании на летательных аппаратах) может осуществляться следующими способами:

· сваркой основания и корпуса блока

· паяным демонтируемым соединением корпуса с крышкой блока

· уплотнительной прокладкой

34. Методы снижения паразитных связей

Способы уменьшения паразитных связей:

- Размещение вероятных источников и приемников наводок на максимально возможном расстоянии друг от друга.

- Уменьшение габаритов токонесущих эл-тов обеспечивающих минимум паразитных связей.

- Сведение к минимуму общих сопротивлений.

- Изъятие посторонних проводов проходящих через несколько узлов или блоков, которые могут связать элементы расположенные достаточно далеко друг от друга.

- При невозможности исключения посторонних проводов создающих паразитную связь установить экраны и развязывающие фильтры.

Экранирование – это локализация электромагнитной энергии в пределах определенного пространства путем преграждения ее распространения.

Развязывающий фильтр – это устр-во ограничивающее распространение помехи по проводам, являющиеся общими для источника и приемника наводки.

Введение экранов требует существенного изменения компоновки, конструкции, а иногда и габаритных размеров детали, поэтому конструктор должен понимать физические действия каждой детали экрана, влияние любого элемента конструкции на значение паразитных связей. Необходимо совмещать элементы экранов с элементами несущей конструкции.