- •Министерство образования российской федерации марийский государственный технический университет
- •Предисловие
- •Введение Терминология электронных средств
- •Тенденции развития конструкций эс
- •1. Структура и классификация электронных средств
- •1.1. Конструкция эс как система
- •1.2. Свойства конструкций эс
- •1.3. Структурные уровни
- •1.4. Классификация электронных средств
- •Контрольные вопросы.
- •2. Факторы, определяющие построение электронных средств
- •2.1. Факторы окружающей среды
- •2.2. Системные факторы, определяющие построение электронных средств
- •2.2.1 Факторы, определяющие компоновку рэа
- •2.3. Факторы взаимодействия в системе «человек-машина»
- •2.3.1. Человеко-машинные системы, их классификация и свойства.
- •2.3.2. Психологические характеристики и параметры человека-оператора
- •2.4 Рабочая зона оператора
- •2.4.1. Формы рабочих зон
- •2.4.2. Размещение органов управления
- •2.4.3. Размещение средств отображения
- •2.4.4. Выбор типа индикаторных приборов
- •2.4.5. Рекомендации по оформлению лицевой панели
- •3. Конструкторское проектирование
- •Характер и вид конструкторских работ и организация творческой работы
- •Характер и вид конструкторских работ
- •3.1.2 Организация творческой работы конструктора
- •Общая методология конструирования эс
- •3.2. Стадии разработки эс
- •3.3. Выбор метода конструирования эс
- •3.4. Конструкторская документация
- •4. Современные и перспективные конструкции электронных средств
- •4.1. Компоновочные схемы фя цифровой мэа III поколения
- •4.2. Компоновочные схемы блоков цифровой мэа III поколения
- •4.3. Компоновочные схемы фя цифровой мэа IV поколения
- •4.4. Компоновочные схемы блоков цифровой мэа IV поколения
- •4.5 Компоновочные схемы приёмоусилительных фя мэа III поколения
- •4.6 Компоновочные схемы приемоусилительных фя мэа IV поколения
- •4.7 Компоновочные схемы блоков приёмоусилительной мэа
- •4.8. Компоновочные схемы модулей свч и афар
- •5. Системы базовых несущих конструкций
- •5.1. Конструкционные системы и иерархическая соподчиненность уровней эс
- •5.2. Основные виды конструкционных систем
- •Размеры полногабаритных настольно-переносных корпусов бнк “Надел-85”
- •5.4. Проблема развития бнк для современных эс
- •6. Унификация конструкций эс
- •6.1. Государственная система стандартизации (гсс)
- •6.2. Единая система конструкторской документации (ескд)
- •6.3. Разновидности стандартизации
- •6.4. Унификация эс
- •7. Тепловые и механические характеристики эс
- •7.1 Тепловой режим блоков мэа
- •7.2 Расчет тепловых режимов мэа
- •7.3. Механические воздействия на мэа
- •7.4 Защита блоков мэа от механических воздействий
- •8. Электромагнитная совместимость эс
- •8.2 Факторы, влияющие на эмс элементов и узлов эс
- •8.3. Наиболее вероятные источники и приемники наводимых напряжений (наводок)
- •8.4. Основные виды паразитных связей
- •8.4.1. Паразитная связь через общее сопротивление
- •8.4.2. Паразитная емкостная связь
- •8.4.3. Паразитная индуктивная связь
- •8.4.4. Паразитная связь через электромагнитное поле и волноводная связь
- •8.5. Экранирование
- •8.5.1. Принципы экранирования электрического поля
- •8.5.2. Принципы экранирования магнитного поля
- •8.6 Фильтрация
- •8.7. Заземление
- •8.8. Виды линий связи и их электрические параметры
- •8.8.1. Волоконно – оптические линии связи (волс)
- •8.9 Конструирование электрического монтажа
- •8.9.1 Классификация электромонтажа эс
- •8.9.2. Требования к электрическому монтажу эс
- •8.9.3. Требования к контактным узлам (разъемным и неразъемным)
- •8.9.4. Конструирование электромонтажа объемным проводом
- •8.9.5. Преимущества печатного, шлейфового и плёночного монтажа
- •8.9.6 Разъемы в эс
- •9. Влагозащита и герметизация
- •9.1. Выбор способа защиты металлических деталей и узлов с учетом требований по электропроводности корпуса изделий
- •9.1.1. Основные свойства некоторых металлических и химических покрытий
- •9.1.2. Лакокрасочные покрытия
- •9.1.3. Выбор защитного покрытия
- •9.2. Герметизация
- •9.2.1. Защита изделий изоляционными материалами
- •9.2.2. Герметизация с помощью герметичных корпусов
- •9.3. Примеры конструкций средств защиты
- •9.4. Выбор способа защиты от взрыво- и пожароопасной среды
- •10. Радиационная стойкость электронных средств
- •10.1. Основные понятия и виды облучения
- •10.2. Влияние облучения на конструкционные материалы
- •Характеристики радиационной стойкости материалов.
- •10.3. Влияние ионизирующего облучения на резисторы
- •Изменение номинального сопротивления резисторов (%) при кратковременном воздействии нейтронного облучения.
- •Величины нейтронного потока при котором возникают необратимые изменения в резисторах и короткое замыкание, нейтр/см2
- •10.4. Влияние ионизирующего облучения на конденсаторы
- •Влияние радиации на конденсаторы.
- •10.5. Влияние радиации на полупроводниковые диоды
- •10.6. Влияние радиации на транзисторы
- •10.6.1. Влияние радиации на коэффициент усиления
- •Значения коэффициента к.
- •10.7. Влияние облучения на электровакуумные приборы иинтегральные схемы
- •10.8. Методы конструирования, направленные на уменьшение влияния облучения на характеристики рэа
- •11.Системные критерии технического уровня и качества изделий
- •11.1. Основные сведения о качестве продукции и об управлении качеством эс
- •Единичные показатели качества – показатель качества продукции, относящийся к только к одному из ее свойств.
- •11.2. Требования к конструкциям эс и показатели их качества
- •11.3. Выбор элементной базы и материалов конструкции эс
- •12.Использование информационных технологий при проектировании электронных средств
- •12.1 Содержание и уровень информационных технологий
- •12.3. Особенности автоинтерактивного конструирования средствами малых эвм и арм
- •12.4. Примеры применения стандартных и оригинальных программ в проектировании эс
- •13. Технический дизайн при проектировании эс
- •13.1. Терминология, применяемая в художественном конструировании эс
- •13.2. Стандарты и качество изделий применительно к дизайну
- •Термины общих эргономических показателей качества изделий (по гост 16035 - 70)
- •13.3. Художественные вопросы конструирования эс
- •13.3.1. Композиция
- •13.3.2. Гармоничность и пропорциональность
- •13.3.3. Масштабность
- •13.3.4. Отделка изделия
- •13.3.5. Цветовое решение изделия
- •Заключение
- •Библиографический список Основная
- •Дополнительная
- •Оглавление
- •424000 Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3
- •424006 Йошкар-Ола, ул. Панфилова, 17
8.9 Конструирование электрического монтажа
Электромонтажом называется часть конструкция, предназначенная для обеспечения электрических неразрывных связей при объединении нескольких элементов нижестоящего конструктивного уровня. Электромонтаж обычно рассматривается в двух аспектах: межконтактная коммутация (межсоединения) и контактирование.
На разных уровнях используются различные способы реализации электромонтажа. Так для ИС (на первом конструктивном уровне) обычно пленочная межконтактная коммутация и неразъёмное контактирование (наложением металлическим пленок или термокомпрессией). На втором и третьем конструктивном уровне для коммутации преимущественно используют печатный монтаж, контактирование с ИС пайкой или сваркой с другими ФЯ (ТЭЗ) или панелями – пайкой или разъемами. На более высоком конструктивном уровне межсоединения чаще всего выполняются с помощью объемных проводников, а контактирование – пайкой, сваркой, накруткой, разъемами.
8.9.1 Классификация электромонтажа эс
По виду электропроводных линий межсоединений различают следующие виды электрического монтажа:
- кабельный с радиочастотными и низкочастотными разъемами,
- проволочно-жгутовой,
- голым проводом,
- струнный,
- проволочный с гибкой матрицей,
- печатный,
- шлейфовый,
- пленочный на подложках.
В зависимости от технологии электрические соединения контактирования могут выполняться способами:
- пайки,
- сварки,
- скрутки,
- печати,
- напыления,
- склеивания «контактолом».
Основные виды, характеристики и области применения электромонтажа ЭС.
Кабельный вид монтажа применяется, в основном, для электрического соединения отдельных моноблоков, имеющих «разбросанный вариант» компоновки, но может использоваться также в стойках, где имеются радиочастотные каналы связи между, например, блоками передатчика, приемника, индикатора.
Радиочастотные кабели служат для работы в электрических цепях с f>1МГц и подразделяются на коаксиальные и симметричные (РК – коаксиальные, РИ – симметричные). Коаксиальные кабели имеют внутреннюю жилу из одного или нескольких медных проводников. Вокруг внутренней жилы расположен один или несколько слоев высокочастотной изоляции (полиэтилен, фторопласт-4 и др.). Поверх изоляции надета оплетка из медной проволоки, выполняющая роль второго провода и экрана. Сверху экран закрыт защитной оболочкой из пластикового материала (хлорвинила). Концы радиочастотных кабелей либо имеют ответную часть радиочастотных разъемов, либо непосредственно подпаиваются к ним. Радиочастотные кабели обычно выпускаются на волновое сопротивление 50 и 75 Ом, реже на 100 Ом. К первым относятся РК-50-7-12, РК-50-9-11, РК-50-2-13, РК-50-9-12 и др., имеющие максимальную погонную ёмкость 110-115 пф/м и испытательное напряжение 4-14 кВ; ко вторым относятся РК-75-2-21, РК-75-3-11, РК-75-4-11, РК-75-4-12, РК-75-4-21, имеющие погонную емкость 75 пф/м и испытательное напряжение 10 кВ. Обозначение коаксиального кабеля содержит его название, волновое сопротивление, диаметр по изоляции, вид изоляции и номер конструкции, например, РК-75-4-21 обозначает кабель радиочастотный, коаксиальный, на 75 Ом, диаметром 4 мм с фторопластовой изоляцией (2) первой конструкции (1).
Симметричные кабели изготавливаются в виде двухпроводной линии в изоляции и используются как антенные вводы.
Проволочные жгуты, используемые часто для коммутации цепей питания блоков и других низкочастотных цепей, имеют защитную броневую оплетку из стали и заканчиваются ответной частью штыревого разъёма. Такие соединительные линии принято называть низкочастотными кабелями или шлангами. Они применяются совместно с радиочастотными в многоблочных конструкциях стоечно-блочного типа.
Проволочно-жгутовый монтаж также используется для электрического соединения между собой крупных радиоизделий (блоков, функциональных ячеек). Характерно его применение для стоечно-панельных конструкций и блоков МЭА ранних выпусков. В этих случаях жгуты, представляющие собой связку проводников открытого типа (жгут не имеет общей защитной оболочки), укладываются в ребрах стойки и крепятся скобами либо размещаются между корпусом и ячейками. Проволочные жгуты выполняются часто из проводов марок МГШВ, МГТФ, ГФ, ГФ-100М сечением от 0,03 до 0,35 мм2. Распайка или сварка жгутов ведется на панелях с помощью цветных или нумерованных указателей каждого провода. Плоские многожильные кабели подразделяются на:
- опрессованные (ПОК);
- тканные (ПТК);
- ремень-матрицу;
- гибкие печатные (ГПК).
Основным недостатком проволочно-жгутового монтажа является то, что он занимает 20-35% полезного объема, 35-40% трудоемкости изготовления и сборки, а вязка и разводка жгутов практически не поддаются автоматизации. Кроме этого, жгуты с большими диаметрами являются основными источниками паразитных связей между блоками. К достоинству проволочно-жгутового монтажа можно отнести повышенную надежность контактирования.
Монтаж голым проводом или специальными шинами характерен для ФУ или высокочастотных блоков на дискретных элементах. В последних, где требования обеспечения минимальных паразитных связей весьма жесткие, монтаж ведут голой медной проволокой (ММ) диаметром от 0,1 до 2 мм по наикратчайшему расстоянию, т. н. монтаж «от точки к точке». Голые проводники применялись также при сборке ЭММ (диаметр траверсы 0,35 мм, материал – ММ залуженная).
Струнный монтаж (рисунок 8.27.) часто применяют для электрического соединения блоков и кассет в ЭВМ наземного типа. Монтажными проводниками соединяют соответствующие гнезда разъемов. Каждый проводник помещают в определенное отверстие монтажной колодки. При этом провода, припаянные к одному контактному ряду разъема, не должны проходить над другим контактным рядом. Длина провода берется без запаса на повторные пайки, провисание проводов не допускается, но они не должны иметь и натяжения. Провод прокладывают через отверстия монтажной колодки кратчайшим путем, а его направление изменяют только под прямым углом. Достоинством этого вида монтажа является высокая конструктивная жесткость, а недостатком, как и в жгутовом, значительные паразитные связи.
Рис.8.27.Схема выполнения струнного монтажа.
Разновидностью струнного монтажа, применяемого в блоках МЭА, можно считать направленный проволочный монтаж на гибкой матрице-ремне. Гибкая матрица-ремень представляет собой лист вулканизированной бессернистой резины ИРП, сформованной прессованием. На ремне шириной, определяемой количеством ячеек, с равномерным шагом (8-12 мм) расположены выступы высотой 5-8 мм во всю ширину ремня. На полях ремня между выступами имеются отверстия диаметром 1,5-2 мм, такие же отверстия имеются в выступах с шагом 4-5 мм. Провода по 16-20 штук объединяются в жгуты и прошиваются в отверстия. Жгут, идущий вдоль ремня, называется трассой. Часть жгута может ответвляться в поперечном направлении и через отверстия выступов выходить на контактные штыри или контактные площадки печатных плат ячеек. Провода в ремне идут строго параллельно без скручивания, плотно удерживаются в нем, но без натяга. Ремень, имеющий ширину 70 мм, способен объединить 250 проводников марки ГФ-100М. Рамки ФЯ вставляются в промежутки между выступами ремня и крепятся к ним с помощью винтов и металлических прокладок- пластин. Таким образом, гибкий ремень, кроме функции коммутации, служит еще своеобразной несущей конструкцией сборки ФЯ, способной разворачивать ФЯ веером при их контроле, наладке и ремонте без разборки. Это является достоинством этого вида монтажа. Кроме этого, направленный организованный монтаж в ремне позволяет уменьшить занимаемый им объем до 7 -12% от полезного объема блока. Этому виду монтажа характерен тот же недостаток, что и струнному (значительная взаимосвязь проводов по паразитным наводкам).
Основные правила конструирования печатных плат и оформления на них технической документации подробно изложены во многих источниках, РТМ и стандартах.