4.3. Задания на контрольные работы и методические

указания к их выполнению

4.3.1. Задание на контрольную работу 1

Оценить эффективность экранирования (ЭЭ) экрана заданной конст-рукции. Исходные данные приведены в соответствии с двумя последними циф-рами студенческого шифра в табл. 1. Размеры экрана 400300200 мм. Спра-вочные данные приведены в табл. 2. Эффективность экранирования рассчитать только для электрической составляющей.

В сеточных экранах полотна сетки пропаяны по всей длине. В фольговых экранах листы фольги склеены силикатным клеем с перекрытием 50 мм. Клей нанесен только на полосу шириной 15 мм перекрытия. На оставшихся 35 мм ширины перекрытия создается надежный электрический контакт (реально на многих участках электрический контакт будет отсутствовать). В перфориро-ванных экранах больший размер щели равен диаметру перфорации.

Диапазон длин волн разбить не менее чем на 6 точек. Считать, что требу-ется обеспечить ЭЭ не менее 45 дБ во всем диапазоне длин волн.

Основные теоретические положения

Необходимый материал для решения этой задачи приведен в УМК в разделе 7 с. 67…72, а также в [3], с. 144…155. Особо следует обратить внимание на то, что формулы (1)…(6), приведенные на с. 67…72 УМК, можно представить в виде произведения сомножителей, характеризующих отражение электромагнитной волны от поверхности экрана из-за различия его поверх-ностного сопротивления и волнового сопротивления поля;роль толщины материала экрана и размер щели; герметичность экрана.

Методические указания к выполнению контрольной работы № 1

Контрольная работа выполняется после изучения разделов 5, 6 и 7. Последовательность работы над контрольной работой следующая. Вначале следует проанализировать данные своего задания и наметить расчетные точки. Если все расчетные точки лежат в одной декаде, то равномерно распределить их по диапазону просто.

Если же они лежат в нескольких декадах, то простое равномерное рас-пределение даст расположение этих точек в основном в старшей декаде. Такой выбор будет некорректным, так как задачей расчета является анализ эффек-тивности экранирования во всем диапазоне длин волн. Следовательно, как распределение расчетных точек по диапазону, так и сам график должны иметь логарифмическое распределение по оси частот, что даст равномерное распре-деление точек и наглядный график полученной зависимости эффективности экранирования в заданном диапазоне частот.

Следующим шагом является выбор расчетной формулы из (1)…(8), с. 67…72 УМК. Особое внимание следует обратить на ограничения в их примене-нии. Затем определяют эквивалентный радиус экрана и волновое сопротивле-ние электрического поля. Критерием выбора формулы для расчета волнового сопротивления является следующее соотношение. При >1 расчет ведется по основной формуле (2), а при << 1 – по упрощенной (3).

Следующей расчетной величиной является глубина проникновения, а затем – расчет эффективности экранирования. Оценка эффективности ведется в дБ. Результаты расчета первой точки следует привести полностью, а остальные расчеты свести в таблицу, причем представляя в ней все промежуточные значения. Целесообразно внимательно ознакомиться с примерами расчетов, приведенных в [3], с. 149…155.

Необходимо проверить отсутствие резонансных явлений в экране. Для этого необходимо рассчитать низшую резонансную частоту экрана по формуле

Значения fрез не должно входить в спектр частот помехи.

Контрольная работа должна содержать:

1. Исходные данные в произвольной форме.

2. Принятые допущения и расчет ЭЭ заданной конструкции экрана.

3. График зависимости ЭЭ от длины волны  (частоты F) в логарифмическом масштабе по оси длины волны (частоты).

4. Выводы по работе.

4.3.2. Задание на контрольную работу 2

Проектируется прибор. Следует обеспечить его работоспособность при заданных механических воздействиях. Для этого необходимо рассчитать собственную частоту печатных плат (ПП), входящих в прибор. Размеры ПП: 1602001 мм. Исходные данные приведены в табл. 3. На ПП установлен разъем массой m_p = 32 г.

Обеспечить виброзащиту ПП путем изменения способа закрепления (если это необходимо).

Основные теоретические положения

Необходимый материал для решения этой задачи приведен в УМК в разделе 8, с. 75…78, а также в [1], с. 19…31. При расчете следует использовать зависимости, приведенные на с. 75…78 УМК, формулы (9)…(17), а также табл. 2, с. 76 УМК.

Методические указания к выполнению контрольной работы № 2

Контрольная работа выполняется после изучения раздела 8. Последо-вательность работы над контрольной работой следующая. Вначале следует выбрать формулу для расчета: (9) для закрепления сторон пластин в соответствии с табл. 2, с. 76 УМК или (12) при закреплении пластины в точках. Далее следует перейти к расчету приведенных параметров ПП, рассматривая последние как многослойные конструкции. Для этого служат формулы (13) …(17).

Следует обратить внимание на рекомендации на с. 78 УМК по раскры-тию сумм с переменным верхним пределом суммирования. В связи с этим при расчете необходимо обязательно приводить в отчете раскрытие формул, содер-жащих такие суммы, в общем виде, а только потом подставлять в них расчет-ные значения. Для облегчения расчетов в [1], с. 29…31 приведены примеры решений аналогичных задач.

В случае обнаружения резонансных явлений следует пересмотреть способ закрепления и обеспечить нормальное функционирование конструкции.

Для этого необходимо целенаправленно просмотреть возможные вари-анты закрепления сторон пластины (табл. 2, с. 76 УМК) или закрепления в точках, подкрепив их расчетами. В случае невозможности решить задачу указанным перебором следует наметить пути ее решения без проведения дополнительных расчетов.

Контрольная работа должна содержать:

1. Исходные данные в произвольной форме.

2. Принятые допущения и расчеты.

3. Эскиз ПП в разрезе по слоям.

4. Эскиз конструкции крепления ПП, принятого в качестве допустимого.

5. Выводы по работе.