Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков (4-е издание, 2000) (1095865), страница 16
Текст из файла (страница 16)
ч Ь... Утысл Таблица 1.19 пееенаненый умВч Рреддари- телнный УВЧ Выяпдней Уз|ярд ВНС Л ° 10е, 1/че Элементы 0,15/1...0,001 01/1., О,ОО1 0,03/- О 1/- 0,15/- -/1...0 2 -/О 1...0,03 о,з/- -/0,25...0,1 -/1... 0,3 миле мее|ные Выпрямители метнет дыпрямитепе |0...20|лыс. ч 000 ) ЬР тЫст пгеи/ный УНЧ 6.,|О тык ч В у му преддириптпн ный УНЧ 2Х..20тые ч Риетема еяпатденин а) 0,15/0,6... 0,02 0,1/0,4.'..0,02 0,9/2... 0,4 0,5/1,3...0,25 -/2...0,5 -/0,5...0,05 Внпд и Ччерма 20 тыел О,. 20тыс.ч д) Рис. 1.15 -/5...1,5 -/20...5 -/50...10 -/40..110 3/6...1 100/400...10 -/1...0,3 -/0,3...0,05 -/0,2...0,03 -/1...0,2 -/0,5...
0,1 -/1... О,ОЗ -/10... 1 У.—,'. = ~Л',, |=1 (1.4) -/0,5...0,05 -/10...1 -/0,3... 0,03 -/0,5...0,05 -/1...0,4 -/1О..Р1 -/0,5... 0,01 77 Трен-20.,20те|пч гд..20тысч В... |0|лыс.ч так как эта легче реализовать. Задачу можно решить строго па минимуму экономических затрат на разработку и эксплуатацию всех блоков 11.39) либо воспользоваться усредненными табл. 1.18 для передатчиков с Т,оер сз 800,1500 ч, Примеры распределения наработки на отказ па блокам передатчиков приведены на рис.
1.15. Надежность блока определяется надежностью его элементов и их числом гл 11 1, гл. 1Ц: гдв Л',„; — интенсивность отказа з-го элемента с учетом условиИ ега работы в передатчике (табл. 1.19), При числе элементов гп > 103 даже в маломощных блоках трудна реализовать высокие значения Т 6„. Можно рекомендовать следующие пути обеспечения повышенной надежности: выбор надежных современных элементов, а в отдельных ответственных случаях — элементов, подвергнутых специальной "тренировке" и более строгому отбору, применение облегченных режимов работы с коэффициентом нагрузки Кн ( 1; упрощение схем (снижение гп) за счет применения новых, более сложных в функциональном отношении элементов — микросбарак и полупроводниковых микросхем.
Применение интегральных схем |1ИС) в тех узлах и блоках передатчиков, где это возможно, не столько позволяет выиграть в массогабаритных показателях или потребляемой мощности, сколько способствует Резисторы Конденсаторы: бумажные на напряжения до 600 В то же, более 600 В «ераыические на напряжения до 1 кВ то же, более 1 кВ слюдяные масляные злектролитические вакуумные Диоды полупроводниковые: германиезые кремниевые Транзисторы маломощные (до 5 Вт) германиееые то же, кремниевые мощные высокочастотные 15...100 Вт) Микросхемы полупроводниковые средней степени интеграции Электроеакуумные генераторные приборы: пентоды и тетроды мощностью до 5 кВт тетроды и триоды мощностью 5...50 кВт то же, 100 кВт и более металлокерамические лампы СВЧ, ЛБВ клистроны пролетные мощные магнетроны Трансформаторы: мощные, источников питания маломощные низкочастотные высокочастотные Дроссели: высокочастотные низкочастотные Индуктизности ВЧ контуров: постоянные переменные (вариометры) Переключатели: цепей питание и маломощньж ВЧ цепей мощных ВЧ цепей и контуров Реле Разъемы и межблочные соединение Разъемы и высокочастотные выводы Электродвигатели, сельсины Соединения пайкой * В числителе даются среднйе значения интенсивности отказа а з знаменателе — максимальные и минимальные.
достижению более высакои надежности передатчика в целом. По данным [1.42), ИС даже невысокой степени интеграции имеет в диапазоне температур О... +80 'С интенсивность отказов Лъс = (1... 5) 10 т 1/ч, тогда как эквивалентная еи па функциям схема из 20-50 дискретных элементов (транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы) будет иметь интенсивность отказов на один-два порядка хуже даже при спецотборе деталей.
При использовании ИС значительна уменьшается число монтажных соединений (пайка, сварка, контакты, разъемы и т.д.), что способствует повышению надежности аппаратуры. К настоящему времени выпускают широкий ассортимент микросхем, среди которых: генераторы, модуляторы, усилители, преобразователи, схемы сравнения и селекции, работающие обычно при малых уровнях сигналов, Появляются и мощные микросхемы, пригодные для трактов УМВЧ передатчиков; например, гибридные микросхемы серии 272 представляют собои ВЧ усилители мощности 1, 3 и 10 Вт на определенные полосы частот в диапазоне 140...450 МГц. Как видно из табл. 1.19, наименее надежными элементами РП- дУ являются электровакуумные приборы, мощные генераторные лампы (МГЛ) с сеточным управлением, клистроны, ЛБВ, магнетроны, а также ВЧ контурные системы с элементами их перестройки и регулировки. Опыт эксплуатации МГЛ показал [1.27], что надежность их работы и срок службы в значительнои мере зависят от режима питания цепи накала.
Сопротивление цепи накала в холодном состоянии в 9...12 раз меньше, чем при нормальном разогреве, и если не принять специальных мер, та под действием больших пусковых токов накала будут возникать деформации катода, более интенсивно разрушаться активирующее покрытие и может нарушиться герметичность спаев выводов катода с изоляторами. На практике применяют различные варианты схем, ограничивающие токи пусковых режимов: трансформаторы накала с большим потоком рассеяния или магнитным шунтом — регулятором, регуляторы с дросселями насыщения, тиристорные схемы регулирования и др.
[1.27]. Кроме того, для повышения срока службы полезно стабилизировать мощность в цепи накала. Установлено, что превышение 77„зе на 5 % приводит к уменьшению срока службы МГЛ вдвое, а работа при Ггзью пониженном на 7 %, увеличивает срок службы в 3 раза [1.27]. При вводе МГЛ в эксплуатацию даже после непродолжительного хранения в составе ЗИПа целесообразно проводить контроль качества вакуума и эмиссионных свойств катода и подвергать МГЛ тренировке и жестчению по специальной технологии. Выполнение этих несложных мер позволит увеличить срок службы МГЛ до 10 тыс. ч и более, тогда как по ТУ обычно гарантируют 1...2 тыс.
ч. Эффективным путем повышения надежности передатчика или отдельных его блоков является резервирование [1.1, гл. 1Ц, применяемое обычно в тех случаях, когда ограниченная надежность элементов и вышеуказанные меры не обеспечивают требуемой надежности передатчика или его блоков. Решение о необходимости резервирования принимается после выбора типа элементов и проверки выполнимости соотношений (1.3), (1.4). Сведения об интенсивности отказов элементов в передатчиках приведены в табл. 1.19. Резервировать можно как отдельные менее надежные элементы схемы, так и целые блоки передатчика.
Выигрыш в надежности при резервировании можно ориентировочно оценить по [1.1, гл. 11]. Здесь следует пояснить, что в [1.1] рассматривается как простей- пт т;г а' гв л2 ший пример резервирование без восстановления. Такое резервирование целесообразно на уровне элементов схемы или блоков в передатчиках однократного пользования без возможностей ремонта (спутники, ра- 7ос кеты и т.п.). Передатчики радиосвязи и вещания при эксплуатации мно- Рис. 1.1б гокр атно подвергаются профилактическим и восстановительным (после отказа) ремонтам В них применяют обычно однократное (ГС = 1) резервирование блоков, узлов, участков схемы, не оБладающих достаточной надежностью, с восстановлением их работоспособности после отказа. Выигрыш в надежности при этом зависит от того, как производится восстановление.
Наработка на отказ резервированной системы (рис, 1.16) определяется в первом приближении соотношением (1. 5) Тое = Т,.0,5Т ~Т„ где Т вЂ” время восстановления отказавшего блока; Ть — его наработка на отказ. Предполагается, что надежность переключателей П1 и П2 значительно превышает надежность блоков и вероятность отказа вступившего в работу блока за время восстановления отказавшего мала. При этом надежность системы возрастает в 0,53о[Тэ раз, При эксплуатации передатчиков без постоянного присутствия обслуживающего персонала и односменной работе ремонтнои службы Т„мажет значительно возрасти, если отказ произошел после окончания работы смены, и ремонт начнется с задержкой до 10...15 ч.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
