Объём конструкции может быть найден через массу и плотность конструкции. V_k= m _k\m₀, приняв m₀=0,4 г/см ³ находим:

V_K=27.6/0.4=69 см³. Пересчитав требования к габаритным характеристикам фазового детектора записанные в ТЗ в объём, найдём:

V_kТЗ=69 см³. Сравнивая ожидаемые значения V_k с V_kТЗ делаем вывод, что РЭ обеспечивают требования к габаритным характеристикам прибора.

Вычисляем площадь печатной платы по формуле: S_пп=q_s*S_эл , где q_s- коэффициент дезинтеграции по площади , S_эл – суммарная установочная площадь радиоэлементов. Примем значение q_s=2,5 и определив по таблице №2.1. S_эл=8.9см²,находим S_пп=22см².

2.2.2.Обеспечение работоспособности РЭ в условиях эксплуатации выбранных для фазового детектора.

Чтобы убедиться в работоспособности РЭ в условиях эксплуатации выбранных для фазового детектора обратимся к таблице №2.2., в которой приведены эксплутационные данные характеристик РЭ.

Таблица №2.2.

Сравнивая температурный диапазон эксплуатации РЭ изделия с допустимыми значениями температур, которые даны в ТЗ, убеждаемся, что температурный диапазон эксплуатации вазового детектора лежит внутри температурного диапазона эксплуатации РЭ.

Из данных таблицы № 2.2. также следует, что допустимые диапазоны частот вибрации и допустимые вибрационные перегрузки перекрывают эти же показатели для фазового детектора, которые записаны в ТЗ следовательно выбранные РЭ работоспособны в условиях применения фазового детектора.

2.2.3.Конструктивная и технологическая совместимость РЭ.

Анализ габаритных размеров РЭ и их конструктивно-технологических характеристик позволяет сделать вывод о том, что среди РЭ отсутствуют РЭ выпадающие по размерам из общего размерного ряда.

Установка всех РЭ на плату производится с помощью выводов, монтируемых в отверстиях контактных площадок печатной платы, следовательно, РЭ конструктивно и технологически совместимы.

3. Разработка конструкции РЭС.

3.1. Выбор типа конструкции и компоновочной схемы модуля.

Выбор типа конструкции и компоновочного решения блока обусловливается объектом установки РЭС, видом и интенсивностью воздействия внешних дестабилизирующих факторов. В свою очередь тип конструкции в значительной степени определяет свойства внутренней структуры блоков РЭС.

В основном применяются три типа конструкций: разъёмная, кассетная и книжная. Однако как сказано в ТЗ мы ведем разработку модуля, значит тип конструкции будет – модульный.

3.2. Выбор системы охлаждения.

При выборе системы охлаждения используются следующие исходные данные: тепловой поток, рассеиваемый поверхностью теплообмена (корпуса) конструкции Р_п= 112 млВт, [пункт 1.5.2.] ; допустимая рабочая температура наименее теплостойкого элемента t_{эл min}=70 ⁰С [пункт 2.2.2.] ; максимальная температура окружающей среды t_{c max}=55 ⁰С [пункт 1.5.7.] ; минимальное давление окружающей среды Н_{c min}=61 кПа [пункт 1.5.7.] ; нормальное давление окружающей среды Н = 101,3 кПа.

Рассчитаем площадь поверхности теплообмена корпуса:

S _к = 2*(3*7 + 3*3.1 + 7*3.1)=104 см².

Рассчитываем плотность теплового потока по формуле:

Р_os =К_н*Р_п \ S_к ,

где К_н – поправочный коэффициент на давление окружающей среды:

Р_os = 1.4*10 ^–3 Вт/см²

Найдем допустимый перегрев в конструкции по формуле:

t_доп= t_{эл min}- t_{c max}

t_доп=70 – 55 = 15 .

Значение Р_os и t_доп являются координатами точки, положение которой на диаграмме [1,рис.3.2] определяет систему охлаждения конструкции. Найдя на диаграмме положение точки (Р_os , t_доп) выясняем, что она попадает в зону 1, которой соответствует естественное воздушное охлаждение.

3.3. выбор конструкционных радио материалов.

Выбор будем производить по комплексному показателю качества, который равен:

Корпус будем выполнять из металла, так как такие корпуса выполняют функции экрана и локализуют внутренние магнитные поля. Также корпуса из металлов обладают большей прочностью, чем корпуса из пластмасс.

Потенциальные материалы для изготовления корпуса выбираем, учитывая, что корпус будет изготавливаться по технологии штамповки-вырубки с последующей гибкой. Ограничим наш выбор из следующих материалов: Д1, Д16 ,АМЦ, сталь 20, сталь 40, латунь.

Будем сравнивать материалы по следующим характеристикам: плотность, коэффициент Пуассона, предел прочности, коэффициент теплопроводности и удельное сопротивление. Так как эти характеристики затрагивают как механические так и электрические свойства материалов.

Сумма весовых коэффициентов равна 10.

Весовые коэффициенты задаются по степени важности параметра. Удельное сопротивление для нас очень важно, так как корпус должен выполнять функции экрана, поэтому его весовой коэффициент = 4.

Коэффициент теплопроводности также имеет большое значение, его весовой коэффициент = 3.

Плотность влияет на массу конструкции, так что ее весовой коэффициент =2.

А предел прочности и коэффициент Пуассона имеют весовые коэффициенты по 0,5, так как фазовый детектор используется в бытовой технике, и механические воздействия на него большой роли не играют.

Характеристики выбранных металлов записаны в таблице №3.1.

Таблица №3.1.

Производим выравнивание параметров материалов к тенденции повышения качества конструкции. Для этого заменим обратными величинами плотность материала  и удельное сопротивление . Учитывая, что мы задаемся условием для решения поставленной задачи чем больше, тем лучше.

Выравненные значения параметров приведены в таблице № 3.2.

Таблица №3.2.

Выровняв все значения можем сделать вывод, что чем больше получится комплексный показатель качества, тем лучше.

Qд1= 9,615,

Qд16= 9,726,

Qамц= 9,664,

Qст20= 2,359,

Qст40= 2,442,

Qлат= 3,81.

Максимальное значение комплексного показателя качества у сплава алюминия Д16. Следовательно корпус будем изготавливать из материала, для которого выполнялись выше стоящие условия.

3.4. Расчет элементов печатной платы и её площади.

Радиоэлементы располагаются на печатной плате по одной стороне.

Площадь печатной платы, необходимую для одностороннего размещения радиоэлементов находят по формуле: