Тема 1 2 Общие вопросы конструирования (Конспект лекций ОКТРЭС)

1МОСКОВСИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИАВИАЦИОННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (МАИ)ИМЕНИ СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕШишков А.Н.ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ и ТЕХНОЛОГИИПРОИЗВОДСТВА РЭС (ОКТП РЭС)текст лекций по курсу«ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ и ТЕХНОЛОГИИПРОИЗВОДСТВА РЭС (ОКТП РЭС)»для специальности 2016утверждено на заседаниикафедры 404 протокол N____"__"____________2007гМОСКВА 20072Лекция 11 О дисциплине «ОКТП РЭС»1.1 Объем курса2 семестра 5-й (осень) и 6-й (весенний) всего 39 лекций (72часа).5-й семестр 13-16 лекций +2 ЛР + Зачет6-й семестр 23-26 лекций +3 ЛР + Курсовой проект+Зачет1.2 Литература−−Ненашев А.П. Конструирование РЭС. М, Высшая школа, 1990.

Н51, 621.396.6Конструирование и расчет БГИС, МСБ и аппаратуры на их основе. М. Радио и связь,1981. К65, 621.382(075)− Конструирование РЭС. Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию. М. МАИ, 1991.− Конструирование и технология микросхем. Курсовое проектирование. М. Высшаяшкола, 1985.− Чермошенский В.В. Конструирование и технология производства РЭС. М. МАИ,1988. Ч 489, 621.382(075)1.3 Информационное обеспечение курсаДля выполнения программы курса на кафедре подготовлен DVD диск содержащий:− видеофильм «Технология ЭС»;− методички и уч. пособия сотрудников каф 404;− тексты ГОСТ ЕСКД;− классификатор ЕСКД;− примеры документов ЕСКД;− полезные ссылки в Интернете;− примеры Data-Sheet файлов элементной базы;− шаблоны документов ЕСКД;− шрифты ЕСКД;− учебники по PCAD, ACAD,− Учебники по констуиров.

и технол. РЭС других ВУЗов1.4 Цель, структура и задачи курса ОКЗ РЭСЦелью преподавания дисциплины ОКЗ РЭС является изучение:• типов и основных конструктивных и эксплуатационных характеристик, областиприменения элементной базы РЭС.• принципов конструирования бортовых (самолетных, ракетных, космических) иназемных РЭС на современной элементной базе, включая вопросы применения3••••••прикладных программных комплексов для автоматизированного проектирования на ПК конструкций РЭС различных структурных уровней;методов расчета, обеспечения надежности и качества функционирования РЭС наразных стадиях проектирования;применение прогрессивных типовых конструктивных решений и базовых несущих конструкций при разработке конструкций РЭС высокой степени интеграциис учетом требований ЕСКД; разработку конструкции микросборок; прогноз материальных параметров конструкций РЭС на стадиях проектирования, проведениепроектно-конструкторских оценок тепловых режимов и вибропрочности конструктивов РЭС; выбор пути защиты устройств и конструктивов РЭС от паразитных электрических связей, наводок и воздействия дестабилизирующих факторовэксплуатации;проведение на основе вероятностно-статистических и физических методов расчетов надежности и качества функционирования проектируемых РЭС;планирование и осуществление лабораторной отработки качества функционирования РЭС на макетах и опытных образцах;умение пользоваться прикладными программами ПК при разработке конструкторской документации, для расчета качественных характеристик отдельных элементов и конструкции РЭС в целом.получение практических навыков и умения в результате изучения дисциплины:Курс ОКТП РЭС состоит из десяти разделов (тем):1 Введение.

Основные понятия и определения.2 Общие вопросы конструирования РЭС.3 Основы конструирования микросборок.4. Основы конструирования функциональных ячеек и блоков РЭС.5. Основы защиты РЭС от механических воздействий.6. Основы обеспечения нормальных тепловых режимов РЭС.7. Паразитные связи и наводки в РЭС8. Основы проектирования технологических процессов.9.

Контроль и испытания РЭС10. Основы теории обеспечения надежности и качества функционирования РЭС.41.5 Основные понятия и определенияРЭС. Под радиоэлектронной аппаратурой понимают изделие и его составныечасти в основу функционирования которых положены принципы радиотехники иэлектроники.Включение в состав РЭС различных электромеханических исполнительныхустройств, систем питания, теплоотвода и контроля привело к понятию РЭС.Конструкция РЭС есть пригодная для повторения в производстве совокупность деталей и материалов с различными физическими свойствами, находящихся вопределенной энергетической и пространственной связи, обеспечивающая выполнение заданных функций с необходимой точностью и надежностью под влияниемвнешних и внутренних воздействий.Конструкция РЭС отличается рядом особенностей, выделяющих ее в отдельный класс среди других конструкций:1.

Иерархической структурой, под которой подразумевается последовательноеобъединение более простых электронных узлов в более сложные.2. Доминирующей ролью электрических и электромагнитных связей.3. Наличием неоднородностей в электрических соединениях, приводящих кискажению и затуханию сигналов, а также паразитных связей, порождающих помехи (наводки).4. Наличием тепловых связей, что требует принятия мер защиты термочувствительных элементов.5. Слабой связью внутренней структуры конструкции с ее внешним оформлением.Конструирование РЭС - процесс выбора структуры пространственных иэнергетических связей внутри и вне РЭС, приводящий к установлению норм и правил его изготовления и эксплуатации. Целью конструирования (его результатом) является разработка комплекта проектных и рабочих конструкторских документов(ГОСТ2.101-68 и 2.109-68), на основе которых осуществляется технологическаяподготовка производства, изготовление РЭС, его испытания и эксплуатация.52 Общие вопросы конструирования и технологии производства РЭС2.1 Классификация РЭСРЭС различают по классам и группам использования, конструктивному исполнению, функциональному назначению, продолжительности работы, принципудействия, надежности, способу эксплуатации, типу технического обслуживания,элементной базе, типу производства.Классификация РЭС по классам и группам использования и по конструктивному исполнению приведена на рис.1.1.Рис.1.1Классы подразделяют РЭС по трем зонам использования - наземная, морская,бортовая (воздушное и космическое пространство).

Класс наземных РЭС состоит изтрех основных групп - стационарная, подвижных объектов, носимая; при этом каждая из них включает подгруппы бытовой и профессиональной РЭС. Класс морскойпрофессиональной РЭС содержит три группы - судовую береговую и буйковую.Класс бортовых профессиональных РЭС включает три группы - самолетную (вертолетную), ракетную и космическую.По функциональной сложности различают следующие уровни разукрупнения:радиоэлектронное устройство,6радиоэлектронный комплекс,радиоэлектронную систему.При этом под радиоэлектронным устройством понимают законченую сборочную единицу, выполненную на несущей конструкции, реализующую функциюприема, передачи и преобразования информации.

Радиоэлектронный комплекспредставляет собой совокупность функционально связанных радиоэлектронныхустройств, предназначенную для решения сложных технических задач. Радиоэлектронная система представляет совокупность функционально взаимодействующихавтономных радиоэлектронных комплексов и устройств, обладающую свойствомперестраивания структуры в целях рационального выбора и использования входящих средств для выполнения технических задач.По функциональному назначению можно выделить следующие виды РЭС,имеющие существенное конструктивные особенности:- бытовая РЭС: радиовещательные приемники, тюнеры, телевизионные приемники; видеомагнитофоны, диктофоны, комбинированные устройства;- профессиональная РЭС: системы радиосвязи; контрольно-измерительнаяаппаратура; медицинская аппаратура; студийная звуко- и видеозаписывающая ивоспроизводящая аппаратура; специализированная вычислительная техника дляприема, хранения, обработки и выдачи информации.По конструктивной сложности в соответствии с ГОСТ 26632-85 различаютчетыре структурных уровня разукрупнения: РЭС-3, РЭС-2, РЭС-1, РЭС-0.

Радиоэлектронный модуль третьего уровня (РЭМ-3) - функционально законченный радиоэлектронный шкаф, пульт, стойка, выполненные на основе базовой несущей конструкции и функциональной взаимозаменяемости; модуль второго уровня (РЭМ-2) блок или рама; модуль первого уровня (РЭМ-1) - ячейка, плата. Модуль нулевогоуровня (РЭМ-0) конструктивно совместим с модулем первого уровня и реализуетпреобразование информации или сигналов. Обычно это элементы (ЭРЭ, ИС, элементы функциональной электроники), не имеющие самостоятельного эксплуатационного применения (рис.1.2.).7Рис. 1.2По продолжительности работы различают четыре категории: РЭС многократного, однократного, непрерывного и общего применения.

Аппаратура однократного применения используется один раз за период эксплуатации (например, ракетная), многократного - несколько раз. Аппаратура непрерывного примененияпредназначена для непрерывной эксплуатации (например, радиотрансляционныйузел), РЭС общего применения работают в смешанном режиме (бытовая РЭС).По надежности различают РЭС восстанавливаемые и невосстанавливаемые, срезервированием и без резервирования.8По способу эксплуатации РЭС подразделяют на автоматические полуавтоматические и с ручным управлением. Автоматизация повышает качество и скоростьобслуживан6ия, снижает эксплуатационные расходы. Однако автоматизация не всегда оправдана, так как она существенно усложняет РЭС и увеличивает их стоимость.По виду технического обслуживания (ТО) различают РЭС с ТО после периодического контроля, с ТО при непрерывном контроле и РЭС с регламентированным ТО, которое проводится независимо от состояния изделия к началу обслуживания.

При этом под ТО понимают операцию или комплекс операций по поддержаниюработоспособности при исправности изделия.Классификация по функциональному назначению является доминирующей,так как предопределяет объект установки, а следовательно массу, форму, габариты,энергопотребление, стоимость, надежность, защиту от дестабилизирующих факторов.Факторы внешней среды и их дестабилизирующее влияние на параметры РЭСФакторы, воздействующие на работоспособность РЭС группируются по тремпризнакам: климатические, механические и радиационные (рис.1.2).Рис.1.3.9При конструировании РЭС должна быть обеспечена стойкость к воздействиям тех факторов внешней среды, которые характерны для условий эксплуатации,хранения и транспортирования объекта.В зависимости от района предполагаемой эксплуатации РЭС в соответствии состандартом (ГОСТ 15150-69. Машины, приборы и другие технические изделия.

Исполнение для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации,хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды) различают девять основных климатических исполнений изделий:1. Исполнение У (Умеренная) - для районов с умеренным климатом, характеризующимся сравнительно устойчивой температурой, влажностью и давлением.Температура воздуха изменяется от -45°С до +40°С при относительной влажностивоздуха 70...80%. {Европа, Сибирь западная и южная, США, Северная Япония, ЮгАфрики, Америки }2. Исполнение УХЛ (Холодная) - для районов с умеренным и холодным климатом при среднегодовом минимуме температуры ниже -45°С.