Блок ПРМ-курсовой (999191), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Линия может быть экранированной сверху (иногда и с боков) и открытой. Диэлектриком между верхним экраном и полосковым проводником обычно служит воздух.
Основным типом волны в симметричных полосковых линиях является волна Т. Для микрополосковой линии, в которой волна распространяется в неоднородной диэлектрической среде, а электрическое поле сконцентрировано в основном в диэлектрике, основной тип волны близок к Т и называется квази Т-волной. Все другие «высшие» (или волноводные) типы волн являются, как правило, мешающими и ограничивают рабочий диапазон полосковой линии выбранных размеров на высоких частотах. На низких частотах принципиальных ограничений для полосковых линий не существует.
Компланарные волноводы широко применяются в интегральных СВЧ
схемах. Использование компланарных волноводов в СВЧ устройствах
повышает гибкость конструирования, упрощает исполнение при реализации
некоторых функциональных устройств.
Другая конфигурация называется компланарной полосковой линией. Обе конфигурации относятся
к категории «компланарных линий», в которых все проводники расположены
в одной плоскости (на одной стороне подложки). Достоинством линий этих
типов является возможность более простого монтажа пассивных и активных
компонентов последовательно или параллельно с линией. При этом нет
необходимости в высверливании отверстий или изготовлении пазов в
подложке.
Выбор типа линии передачи.
Расчет компланарной линии передачи производился программой AppCAD (ver2.0) фирмы Agilent Texnologies
Материал платы Rogers R0301
толщина платы 0,5мм (1-2 , 3-4 слои)
диеэл проницаемость Er=10,2
результаты счета см скан.
Ширина полоска 0,49
зазор до земли 1мм
прокладка между слоями 1-2 и 3-4 из FR-4
Элементная база, положенная в основу схемотехнического построения изделия, должна быть оптимальна с точки зрения требований к функциональным и материальным показателям конструкции.
Анализируя различные варианты построения ячейки "ПРМ", входящей в блок станции слежения, целесообразным является проектирование на отечественной и иностранной элементной базе.
Выбор элементной базы осуществляется с условием обеспечения следующих параметров: высокая надежность работы в самых жестких условиях эксплуатации; минимальные массогабаритные размеры, для обеспечения минимального размера и веса блока: вибро- и ударопрочность; стоимость и другие параметры, указанные в ТЗ.
2.3.2.Выбор пассивных элементов.
Выбор пассивных элементов, таких как резисторы и конденсаторы, проведем по комплексному показателю качества.[2]
Комплексный показатель качества может быть найден из выражения 2.2.1:
(2.2.1)
где - весовые коэффициенты, определяющие значимость
дифференциальных показателей (ДП) качества;
- нормированные значения ДП качества элемента;
- число ДП, по которым производится сравнение элементов.
Для получения оценки качества элемента в виде (1) необходимо:
- обосновать ДП качества элементов;
- привести их влияние на качество конструкции к одной тенденции;
- произвести нормирование ДП;
- обосновать весовые коэффициенты.
Выбирают дифференциальные показатели качества элемента из ТУ в интересах обеспечения требований ТЗ к соответствующим показателям качества конструкции. В список ДП качества могут включаться как функциональные, так и материальные показатели элемента.
Заменяют обратными величинами показатели, влияние которых на качество элемента противоположно большинству ДП.
Нормирование ДП, как правило, производится относительно максимального значения каждого из выбранных показателей для сравниваемых элементов. Иногда требования к ДП качества элементов оговариваются в техническом задании. В этом случае нормирование целесообразно производить относительно этих значений.
Весовые коэффициенты
находят методом экспертных оценок. Выбор коэффициентов обычно производят из условия 2.2.2:
(2.2.2)

где К =1, 10, 100 и т.д. – целое число, определяющее бальность
системы выбора .
Для резисторов, чтобы обеспечить требования ТЗ в качестве дифференциальных показателей выбираем: диапазон сопротивлений, температурный коэффициент сопротивления, массу и стоимость.
Дифференциальные показатели резисторов сводятся к таблице 2.3
Таблица 2.3
Показатель качества | Тип ЭРЭ | |
Резисторы | Р1-12 | P1-8МП |
Диапазон сопротивлений R, Ом. | 1 - 2,7·107 | 1.1-2·107 |
ТКС Температурный коэффициент сопротивления, 1/С | ±250 | ±500 |
Масса гр. | 0,13 | 0,2 |
Стоимость руб. | 0,30 | 0,37 |
Увеличение диапазона сопротивлений противоположно влиянию других показателей качества, следовательно, его надо заменить на обратную величину. Дифференциальные показатели для резисторов, приведённые к одной тенденции представлены комплексные показатели в таблице 2.4.
Таблица 2.4
Показатель качества | Тип ЭРЭ | |
Резисторы | P1-12 | P1-8МП |
Диапазон сопротивлений R, Ком | 1/2,7·107 | 1/2·107 |
ТКС Температурный коэффициент сопротивления, 1/С | 250 | 1200 |
Масса, гр | 0,13 | 0,2 |
Стоимость, руб. | 0,30 | 0,37 |
Нормирование производится по максимальному показателю. Нормированные дифференциальные показатели, весовые коэффициенты и рассчитанные комплексные показатели качества для резисторов представлены в таблице 2.5
Таблица 2.5
Показатель качества | Тип ЭРЭ | Весовой показатель, | ||
Резисторы | P1-12 | P1-8МП | ||
Диапазон сопротивлений R, Ком. | 1 | 0,99 | 0,2 | |
ТКС Температурный коэффициент сопротивления, 1/С | 1 | 0,83 | 0,4 | |
Масса, гр. | 1 | 0,65 | 0,3 | |
Стоимость, руб | 1 | 0,81 | 0,1 | |
Значение комплексного показателя качества, Q | 1 | 0,81 |
Выбираем резистор P1-12, так как он имеет наилучший комплексный показатель
Резисторы P1-12 имеют следующие характеристики:
Р1 – 12 - чип резисторы постоянные непроволочные общего применения защищенного варианта исполнения, предназначены для работы в электрических цепях постоянного и переменного токов и в импульсном режиме для монтажа на поверхность печатных плат и в гибридные интегральные схемы.
Резисторы изготавливают в едином исполнении пригодном как для ручной так и для автоматизированной сборки (монтажа) аппаратуры.
Резисторы по размерам и номинальной мощности рассеяния соответствуют зарубежным аналогам.
Характеристики | Ед. изм. | Значение | |
Гарантированная стабильность в течение 1000 ч. при Р=Р номин. и Т=85ºC, не более | % | ±3 | |
Диапазон сопротивлений | Ом | 0,15 Ом ÷ 2,7 × 107 | |
Допускаемое отклонение от номинального сопротивления | % | ± 0,5; ±1; ±2; ±5; ± 10; ±20* | |
Диапазон рабочих температур | °С | от минус 60 до 155°С | |
Максимальное рабочее напряжение для мощности рассеяния; | 0,062; 0,1Вт | В | 50 |
0,125 Вт | 150 | ||
0,25; 0,33; 0,5;.0,75; 1; 2 Вт | 200 | ||
Минимальная наработка | час. | 25 000 | |
Уровень шумов | мкВ/В | 1; 10; 30 | |
Минимальный срок сохраняемости | лет | 25 |
После выбора резисторов выбираем конденсаторы по тем же показателям. Дифференциальные показатели конденсаторов сводятся к таблице 2.9
Таблица 2.9
Показатель качества | Тип ЭРЭ | |
Конденсаторы | К10-17 | К10-47 |
Диапазон емкостей С, мкФ | 1,49 | 1,2 |
Диапазон номинальных напряжений, U, В | 48 | 34 |
Масса, гр | 2 | 3,5 |
Стоимость, руб. | 3,6 | 3,2 |
Увеличение массы и стоимости противоположно влиянию других показателей качества, следовательно, их надо заменить на обратную величину. Дифференциальные показатели для конденсаторов, приведенные к одной тенденции, представлены в таблице 2.10
Таблица 2.10
Показатель качества | Тип ЭРЭ | |
Конденсаторы | К10-17 | К10-47 |
Диапазон емкостей С, мкФ | 1,49 | 1,2 |
Диапазон номинальных напряжений U, В | 48 | 32 |
Масса, гр | 1/2 | 1/3,5 |
Стоимость, руб. | 1/3,6 | 1/3,2 |
Нормирование производится по максимальному показателю. Нормированные дифференциальные показатели, весовые коэффициенты и рассчитанные комплексные показатели качества для конденсаторов представлены в таблице 2.11
Таблица 2.11
Показатель качества | Тип ЭРЭ | Весовой показатель,
| ||
Конденсаторы | К10-17 | К10-47 | ||
Диапазон емкостей С, мкФ | 1 | 0,8 | 0,4 | |
Диапазон номинальных напряжений U, В | 1 | 0,7 | 0,3 | |
Масса, гр. | 1 | 0,57 | 0,2 | |
Стоимость, руб. | 0,89 | 1 | 0,1 | |
Значение комплексного показателя качества, Q | 0,99 | 0,74 |
Проведя анализ табл.2.11 выбираем конденсатор типа К10-17, так как он имеет наилучший комплексный показатель.
Конденсаторы К10-17 имеют следующие характеристики: