Елена Кротова - Основы конструирования и технологии производства РЭС

Виды изделий (определение и описание см. самостоятельно в ГОСТ 2.101):деталь, сборочная единица, комплекс, комплект.

Система– это комплекс технических средств, управляемый оператором – человеком (ручной или полуавтоматический режим работы), или контролируемый, или запускаемый оператором (в автоматическом режиме работы). Под радиоэлектронной системой ( РЭС) понимают изделие и его составные части, в основу функционирования которых положены принципы радиотехники и электроники . В состав РЭС включаются дополнительные устройства, обеспечивающие ее функционирование: электромеханические устройства, системы питания, охлаждения [1], [11].

Государственные отраслевые стандарты, регламентирующие разработку документации по радиоэлектронным системам имеют классификацию ГОСТ 34.ххх.

Основной документ на деталь – чертёж детали(см. ГОСТ 2.109).

Основной документ на остальные изделия – спецификация. В нее записываются и другие дополнительные документы, (ГОСТ 2.109).

Виды проектирования РЭС удобно разделить на четыре основных вида [2]:

− системотехническое проектирование,

− схемотехническое проектирование,

− конструкторское проектирование, или просто конструирование,

− технологическое проектирование.

КонструкцияРЭС есть пригодная для повторения в производстве совокупность деталей и материалов с различными физическими свойствами, находящихся в определенной энергетической и пространственной связи, обеспечивающая выполнение заданных функций с необходимой точностью и надежностью под влиянием внешних и внутренних воздействий [11].

Конструкция РЭС отличается рядом особенностей, выделяющих ее в отдельный класс среди других конструкций.

Прежде всего подобные конструкции отличаются [3]:

1. Иерархической структурой, под которой понимается последовательное объединение более простых электронных узлов в более сложные.

2. Доминирующей ролью электрических и электромагнитных связей.

3. Наличием неоднородностей в электрических соединениях, приводящих к искажению 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– это процесс выбора структуры пространственных энергетических 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 (КД) (ГОСТ 2.101-68 и 2.109-68), на основе которых осуществляется технологическая подготовка производства, разработка технологической документации (ТД), изготовление РЭС, его испытания и эксплуатация, конструирование– определение формы, материала, покрытий, способа соединений, состава (перечня составных частей).

Конструирование и конструкторская документация определяют, какой объект должен быть изготовлен, его основные функции и параметры, условия эксплуатации.

Технология –совокупность методов, процессов и материалов, используемых в какой-либо отрасли деятельности.

Технологическая документация описывает основные операции для изготовления объекта, описанного в КД на РЭС [11].

Конструкция РЭС является сложной сборочной единицей, отвечающей трем главным условиям системности [11], [3]:

1. Наличие иерархического порядка в структуре.

2. Возможность композиции и декомпозиции (составление структуры из отдельных элементов и разделение конструкции на отдельные элементы).

3. Образование при композиции новых качеств, не равных сумме свойств исходных частей. Иерархия построения РЭС относится к ветвящемуся типу, где структурные уровни располагаются по рангам сложности.

Система любого структурного уровня характеризуется набором параметров. Эти параметры определяются системой верхнего ранга и в свою очередь служат исходными данными для системы, расположенной рангом ниже.

Снизить затраты на разработку, подготовку производства и освоение РЭА, обеспечить совместимость и преемственность аппаратурных решений с одновременным улучшением качества, увеличением надежности и срока службы аппаратуры в эксплуатации позволяет модульный принцип конструирования изделий. Наглядное представление данного определения приведено на рис. 1 [3].

Рис. 1. Ранжирование системных параметров построения РЭС

На рис. 1 S обозначает ранг системы (S состоит из совокупности изделий S i1, S i2, S i3), D – совокупность функциональных и материальных параметров.

Второе и третье условия системности означают, что в результате процесса конструирования (композиции) должно быть найдено и отражено в конструкторской документации (КД) новое структурное образование – конструкция РЭС (или его части), составленное из входящих в него готовых (покупных) и вновь спроектированных частей, причем это структурное образование должно обладать новыми качествами, не равными сумме свойств входящих в него частей (рис. 2).

Рис. 2. Принцип системности в процессе конструирования

Для оценки свойств конструкции ее характеризуют количественными и качественными показателями. Показатели качества изделия принято делить по следующим признакам [4], [6]:

– по отношению к системе и подсистеме: внешние и внутренние,

– по физическому содержанию: функциональные и материальные,

– по числу отраженных свойств в конструкции: абсолютные, относительные и комплексные.

Внешниепараметры определяют тактико-технические возможности изделия (что может изделие, какие функции оно выполняет).

Внутренниепараметры характеризуют средства, с помощью которых обеспечиваются внешние параметры.

Применительно к радиостанции внешними параметрами являются (дальность действия, масса, надежность), а внутренними параметрами – мощность передатчика, чувствительность, параметры антенны). Приемные устройства характеризуются внешними параметрами (чувствительностью, избирательностью, диапазоном частот, способом перестройки, выходной мощностью) и внутренними параметрами (коэффициентом передачи тракта, характеристиками частотно-избирательных устройств). Внутренние параметры системы верхнего ранга – радиостанции – являются внешними для системы более низкого ранга – передатчика или приемника [5], [7].