Главная  Классификация радиоэлектронной аппаратуры 

[0] [ 1 ] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76]

нежелательные связи по электромагнитному полю. В этом смысле идея металлического шасси сыграла решающую роль. Тем временем электронные усилительные каскады начали внедряться в телефонию. Здесь уже существовали проверенные практикой традиции конструирования аппаратуры в виде этажерки - вертикальной стойки с расположенными друг над другом блоками. Такая первая блочная конструкция явилась носителем прогрессивной идеи расчленения сложной аппаратуры на простые конструкции.

Расширение сферы и масштабов применения РЭА в начале 30-х годов привело к образованию специализированных органи- заций, где производились разработки применительно к назначению РЭА. Объем производства решающим образом влияет на конструкцию, поэтому появились новые конструкции, рассчитанные на механизированное производство. Процесс монтажа оставался ручным, но производительность труда значительно увеличилась благодаря применению пайки вместо винтовых соединений. Резко упростилась конструкция контактного узла, уменьшились его размеры, позволив сократить расстояние между монтажными деталями. Но это привело к увеличению нежелательных электрических и электромагнитных связей внутри РЭА, геометрические соотношения в конструкции стали еще сильнее влиять на работоспособность схемы.

С конца 30-х годов начинается широкое применение радиоаппаратуры вне комнаты. Аппаратура вышла в полевые условия, ее устанавливают на самолеты, в танки, на автомашины. От ее работоспособности часто зависит исход военных операций. Обеспечение надежности РЭА в новых трудных условиях эксплуатации легло на плечи радиоконструкторов. Возникли новые задачи обеспечения влагозащиты, виброизоляции, стойкости при ударах, при резком изменении температуры и т. д. Это потребовало дальнейшей специализации конструкций по условиям эксплуатации и объекту установки.

Период середины 50-х годов характеризуется значительным усложнением РЭА. В связи с этим возникли принципиальные трудности в конструировании из-за чрезмерного возрастания в одном радиоэлектронном аппарате числа электронных ламп и повышения внутреннего нагрева РЭА. Освоенные к этому времени в массовом производстве транзисторы позволили выйти из тупика. Начали возникать конструкции, содержащие тысячи активных элементов, что на лампах было малореально.

В это же время получают развитие идеи кибернетики. Появляются ЭВМ, состоящие из большого числа однотипных каскадов. Повторяемость схемных узлов позволила создать однотипные конструктивные узлы - модули.

В последние два десятилетия области использования расширялись: связь, навигация, радиолокация, управление ракетами, вычисление, управление производственными процессами, освоение космоса.

Усложнение принципов работы и схем требовало усовершенствования конструкций.

Применение печатного монтажа было вызвано к жизни поисками методов производства, позволяющих повысить производительность труда путем автоматизации. Одним из основных стимулов к развитию конструкций (наряду с надежностью, габаритами и т. д.) становятся поиски методов, обеспечивающих снижение трудоемкости в производстве, все более высокую степень механизации и автоматизации.



к середине 60-х годов такие методы были найдены на базе микроэлектроники. [Интегрально-групповая технология микроэлектроники обеспечивает выпуск РЭА все возрастающей сложности в интенсивно расширяющихся масштабах. Требование технологичности конструкций является сегодня острой проблемой, и она решается с помощью микроэлектроники. Применительно ко всей конструкции РЭА в целом использование интегральных микросхем сокращает число комплектующих элементов в десятки раз, что снижает трудоемкость монтажных работ, повышает надежность и снижает габариты.

Существуют три главные проблемы радиоаипаратостроения, в решении которых радиоконструкторы занимают определяющее положение: снижение трудоемкости производства,, повышение надежности, комплексная миниатюризация.

Как показал В. Б. Пестряков [2], проблема комплексной миниатюризации вызвана к жизни высокой сложностью современной многофункциональной РЭА. В зависимости от наличия в РЭА узлов СЕЧ, сложных механизмов, от уровня мощности маломощные каскады могут составлять 20-80% общего объема и веса. Следовательно, в РЭА, имеющей мощные каскады (радиолокационные, навигационные и другие устройства), сложные механизмы (привод антенн, механизмы настройки и др.), применение микросхем в одних только маломощных каскадах недостаточно эффективно с точки зрения решения габаритных и весовых задач.

Имеются шесть условий осуществления комплексной миниатюризации РЭА. Эти условия должны выполняться всеми разработчиками с самого начала проектирования блок-схемы:

1) построение функциональной схемы РЭА с наибольшим использованием дискретных цифровых принципов, с заменой электромеханизмов на электронные каскады;

2) перевод электрической, схемы РЭА на микроэлектронный элементный базис (интегральные схемы общего применения), построение остальной части электронных каскадов на интегральных схемах частного применения;

3) интенсификация теплоотвода;

4) применение новых принципов формирования мощного электромагнитного излучения, позволяющих исключить крупногабаритные генераторные лампы *;

5) использование в диапазоне СВЧ интегральных схем частного применения, полосковых линий, генераторов Гана и других полупроводниковых и ферритовых устройств;

6) целенаправленная (для комплексной миниатюризации) раз-работка комплектующих компонентов (разъемы, кабели, рукоятки и др.).

Комплексная миниатюризация РЭА является сложной задачей. Она решаема только при совместных усилиях специа:листов по радиокомпонентам, интегральным схемам, электровакуумным и полупроводниковым приборам, электрическим схемам и Щ)Е-струкциям. Радиоконструктор в этой работе должен выполнять координирующую и направляющую роль.

* В фазированных антенных решетках, например, большая мощ,ность излучения достигается сложением в одном из направлений пространства излучений от большого числа маломощных источников. За счет управления фазой колебаний можно осуществлять безынерционный поворот диаграммы направленности. При этом оконечный каскад передатчика и антенна совмещены в одной конструкции, состоящей из тысяч маломощных передатчиков и излучателей в микроэлектронном исполнении.



Легко показать, что и две другие общие проблемы радиоаппа-ратостроения (снижение трудоемкости и повышение надежности) требуют такого же комплексного подхода. При этом конструкция отчетливо проявляет признаки так называемой большой, или диффузной системы. Укажем, например, на два априорных признака конструкций РЭА, симптоматичных для систем: наличие внутренних связей между элементами и структурная градация (функционально-узловой метод). Функционально-узловой метод, основанный на структурном дроблении, был разработан эвристически, доказал свои преимущества при широком применении и лег в основу практической реализации идей микроэлектроники (интегральные схемы общего и частного применения). Системный подход, основанный на общей теории систем, может быть плодотворен при разработке общей методологии конструирования РЭА.



[0] [ 1 ] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76]

0.0008