Типичные конструкции радиоаппаратуры
Не обращая внимания на разнообразие конструкций, большая часть радиоаппаратов имеет большое количество неспециализированных конструктивных элементов: катушек индуктивности, резисторов, конденсаторов, ламп, транзисторов, трансформаторов, тумблеров и др.
Каждая радиоаппаратура складывается из сборочных единиц — подробностей, групп и узлов.
Подробность — это часть изделия, изготовленная без применения сборочных операций.
Узел — разъемное либо неразъемное соединение составных частей изделия. В узел смогут входить подробности, покупные изделия и другие узлы.
Несколько — разъемное либо неразъемное соединение частей изделия, являющееся его основной частью (к примеру, шасси радиоприемника), либо соединение, конкретно входящее в изделие либо группу, для которого предусматривается возможность многократного применения (к примеру, унифицированные узлы — усилители промежуточной частоты УПЧ, усилители низкой частоты УНЧ и т. д.).
В группу смогут входить подробности, узлы, изделия и другие группы, несколько может входить конкретно в изделие либо в другую крупненную группу.
Методы объединения этих элементов в неспециализированную конструкцию радиоаппарата смогут быть разны. Они определяются условиями эксплуатации, неспециализированными правилами компоновки, требованиями эксплуатационной надёжности и производства.
Од поблочные конструкции являются простые устройства, детали и узлы которых смонтированы на одном основании (шасси) и имеют неспециализированный монтаж. Вместе с тем такая конструкция затрудняет развертывание широкого фронта работ при ее ремонте и производстве. К одноблочным конструкциям относятся радиовещательные приемники, радиолы и телевизоры, и различные виды неразборных аппаратов особого и военного назначения.
Характерным примером одноблочной конструкции есть простой радиовещательный супергетеродинный приемник. На коробчатом шасси приемника сверху монтируют большие узлы: трансформаторы, конденсатор переменной емкости, радиолампы, верньерное устройство, фильтры промежуточной частоты, дроссели, катушки индуктивности, электролитические крнденсаторы, а в подвале шасси посредством жгутов, расшивочных1 панелей и стоек делают их монтаж. В боковых стенках шасси монтируют переменные сопротивления, тумблеры, колодки питания, антенны и гнезда звукоснимателя.
Узлы на шасси располагают в таком порядке, дабы исключить появление обоюдных наводок электромагнитных полей, обеспечить лучший теплоотвод, и равномерную статическую нагрузку. С целью этого блоки низкой и высокой частоты разносят и экранируют; радиолампы, излучающие тепло, располагают в местах лучшего теплоотвода и т. д. Шасси с собранными на нем подробностями крепят в футляре из дерева (либо пластмассы). На внутренней стороне футляра закрепляют громкоговорители.
Футляр делает функции звукового отражателя. Все органы управления приемником располагают на лицевой панели футляра в определенном порядке, снабжающем удобство эксплуатации. Шкала приемника должна иметь прекрасный и удобный для настройки вил.
Позади футляр закрывают съемной крышкой, а снизу — поддоном; для лучшего теплоотвода в них делают отверстия.
При разработке конструкций приемников уделяют громадное внимание внешнему оформлению. Увлечение внешней отделкой может время от времени привести к неудобству ремонта и выполнения монтажа, и низкому коэффициенту применения количества. Внешнее оформление аппаратуры предопределяет внутреннюю компоновку подробностей, исходя из этого кое-какие из них приходится располагать не в соответствии с принципиальной схемой, а разносить на определенное расстояние (к примеру, органы настройки).
Появляются дополнительные жгуты, насадки для осей потенциометров, верньерные устройства ит. п., что затрудняет ремонт и монтаж аппаратуры.
Размеры футляра определяются крупногабаритными узлами, такими, как громкоговорители, приемные телевизионные трубки, диски проигрывателя, исходя из этого большинство пространства над шасси остается неиспользованной. Низкий коэффициент применения количества обусловливается кроме этого конфигурацией узлов и разной высотой, устанавливаемых на шасси приемника.
В тех одноблочных конструкциях, где в базу положено не обеспечение прекрасного внешнего вида, а удобство эксплуатации, к примеру в измерительной аппаратуре лабораторного типа, коэффициент количества существенно выше и монтаж аппарата выполнен более строго.
В одноблочных устройствах все,‘чаще стали применять отдельные унифицированные блоки либо узлы, улучшающие особенности одноблочных конструкций. Так, к примеру, в телевизорах используют унифицированный тумблер телевизионных каналов (программ) ПТК (ПТП), показались телевизоры и радиоприёмники на печатных платах, что разрешило автоматизировать производство.
На рис. 1 продемонстрирован пример одноблочной конструкции — супергетеродинный приемник на печатной плате.
Одноблочные конструкции применимы по большей части для несложных радиоустройств. Появление сложных радиосистем типа радиолокационных станций стало причиной созданию многоблочных конструкций.
Многоблочные конструкции являются совокупностью отдельных конструктивно законченных блоков, делающих определенные функции в соответствии с разбивкой принципиальной схемы на последовательность функциональных узлов. Любой блок характеризуется собственными входными и выходными параметрами. Связь между блоками осуществляется посредством эластичных жгутов, соединительных разъёмов и кабелей.
Разбивка радиоустройств на блоки и компоновка их в неспециализированную конструкцию производятся на базе правил эксплуатационной необходимости, условий и надёжности производства. В зависимости от этого блоки объединяют в один либо пара более сложных блоков; размещение их возможно отдельным либо комбинированным в общей стойке, шкафу либо ферме.
Среди многоблочных конструкций существуют самые разные по компоновке устройства. Преимуществами всех многоблочных конструкций являются: устранения неисправностей и удобство обнаружения, стремительная замена отказавшего блока, возможность организации поточного производства. Но разбивка радиоустройства на отдельные блоки требует межблочных регулировок, снижающих надежность радиоаппаратуры.
Многоблочные конструкции бывают нескольких видов. Для стационарной наземной радиоаппаратуры типа трансляционных установок характерна стоечно-панельная конструкция (рис. 2).
Рис. 1. Радиовещательный супергетеродинный приемник: а —неспециализированный вид; б — компоновка печатной платы
Она является стойкой , к передней стенке которой крепят функциональные блоки, собранные на панелях. Блоки соединяют между собой посредством эластичных жгутов. самые тяжёлые узлы, такие как элементы выпрямительной установки (силовые трансформаторы, высоковольтные конденсаторы громадной емкости), монтируют в нижней части стойки.
На переднюю панель установки выводят все приборы контроля и необходимые органы управления. Заднюю стенку для обслуживания установки и удобства ремонта делают раскрывающейся. Боковые стены для лучшего теплообмена имеют жалюзи.
Преимущества конструкции — вольный доступ к монтажу, отсутствие разъемных соединений, хороший теплообмеп; недочёт — нехорошей коэффициент применения количества.
Рис. 2. Стоечно-панельная конструкция трансляционной установки ТУ-600
Рис. 3. Стоечно-блочная конструкция спектрометра СУЧ
Рис. 4. Блочные конструкции: а — радиовысотомер; б — автомобильный приемник А-13
В корабельной, а также в стационарной наземной аппаратуре используется стоечно-блочная конструкция (рис. 3), любой блок которой выполняется не в виде панели, как в стоечно-панельной, а на отдельном шасси, подобно одноблочной конструкции. Аппаратура может иметь защитный кожух, в случае если это требуется в целях экранировки либо безопасности обслуживания.
Соединения между блоками осуществляются кабелями с низкочастотными и высокочастотными разъемами. Коэффициент применения количества тут выше, но хуже теплообмен. Исполнение ремонта конкретно в стойке затруднено; наличие подвижных кабелей и разъёмов снижает надежность работы аппаратуры.
Рис. 5. Многоблочныеконструкции
Вторая разновидность радиоаппаратуры данной группы — блочная конструкция радиоустройств летательных аппаратов (рис. 4, а). Ввиду того что всю аппаратуру нереально расположить в одном отсеке, ее делают в виде отдельных блоков, конфигурация и размеры которых определяются задаваемым нужным количеством.
Соединение между блоками реализовывают посредством кабелей.
Любой блок представляет собой коробчатое шасси, соединенное с лицевой закрытое кожухом и панелью. На шасси устанавливают крупногабаритные узлы, а в подвале делают монтаж. На переднюю панель выводят регулировочные элементы, контрольные колодки и штыревые либо штепсельные разъемы. Конструкция характеризуется высоким коэффициентом заполнения, малыми габаритами и весом отдельных блоков; недочёт конструкции — нехорошей скученность и теплообмен монтажа.
Подобные многоблочные конструкции применяются в танковой и автомобильной аппаратуре. На рис. 4, б как пример продемонстрирована конструкция автомобильного блочного приемника.
Среди вторых разновидностей многоблочных конструкций направляться отметить конструкцию кассетного типа (рис. 5, а) и книжную конструкцию (рис. 5, б).
Основанием конструкции кассетного типа в большинстве случаев есть стойка (ферма), на задней стенке которой размещены штепсельные разъемы, в каковые вставляются врубные субблоки, складывающиеся из кассет и металлической арматуры (модульных ячеек). Так значительно чаще оформляют наземные электронно-счётные цифровые автомобили (ЭВЦМ).
Конструкции книжного типа имеют неспециализированное основание в виде шкафа, где расположены блоки, укрепленные на шарнирных соединениях. При ремонте и обслуживании блоки легко раскрываются в различные стороны, напоминая страницы книги.
К преимуществам этих конструкций направляться отнести удобство обслуживания и высокий коэффициент заполнения, ремонта, а к недочётам — возможность утраты контакта из-за наличия солидного числа штепсельных разъемов либо обрыва и перетирания проводников в подвижных жгутовых соединениях.
Громадная потребность в сложнейших радиоустройствах и массовый их выпуск вынудили конструкторов радиоаппаратуры искать более рациональные дороги создания новых конструкций. В следствии блочный способ начал вытесняться функционально-узловым способом, в базе которого лежит расчленение аппаратуры на отдельные несложные функциональные узлы.
Функционально-узловой способ характеризуется тем, что разработчик радиоэлектронной аппаратуры располагает не радиодеталями (резисторами, транзисторами, конденсаторами и т. д.), а готовыми функциональными узлами с определенными электрическими параметрами. Это значительно упрощает и активизирует макетирование аппаратуры, разрешает применять любой узел в макетах пара раз.
Применение функционально-узлового способа существенно упрощает сборочно-монтажные работы, ввиду чего понижаются требования к квалификации рабочих. Помимо этого, существенно упрощается процесс наладки многокаскадных схем, поскольку параметры функциональных узлов бывают согласованы между собой. Так, к примеру, статистика говорит о том, что радиоэлектронное устройство блочного выполнения, складывающееся из 300—350 каскадов, требует для настройки 1—2 месяца, в противном случае же устройство, сконструированное из функциональных узлов, проходит настройку за 10—12 дней.
Функционально-узловой способ разрешает проводить параллельное исполнение работ как по макетированию, так и по конструированию аппаратуры, что затруднено при блочном способе.
Использование этого способа меняет темперамент производства: тогда как при блочном способе производство аппаратуры на фабриках характеризуется преобладанием ручного труда, сложностью настройки, громадным числом трансформаций в документации и т. д., при функционально-узловом способе раскрываются возможности параллельного ведения работ, внедрения механизации, совершенствования приемов контроля, испытаний и настройки.
При функционально-узловом способе существенно уменьшается период освоения серийного производства и увеличивается надежность аппаратуры, поскольку функциональный узел рассматривается как единое комплектующее изделие, которое проходит предварительную конструктивно-испытания и технологическую отработку. Так, узлы идут на сборку блоков с устраненными отказами, характерными для начального периода работу.
Статистика говорит о том, что интенсивность отказов устройств, собранных из функциональных узлов, в 1,5—2 раза меньше, чем интенсивность отказов устройства, выполненных блочным способом.
При функционально-узловом способе разработчики радио-электронной аппаратуры имеют возможность поиска действенных и новых принципиальных ответов при создании аппаратуры, применяя уже готовые унифицированные схемы каскадов.
Соединение с и; внешней схемой осуществляется особым разъемом. На рис. 6, а продемонстрировано устройство модуля, а на рис.
6,6 — монтаж модулей.
Рис. 6. Модульная конструкция аппаратуры: а — устройство модуля; б — монтаж модулей
Модульные конструкции самый свойственны для аппаратуры особого и военного назначения. Они прочны, компактны и надежны в работе, и имеют большие преимущества если сравнивать с простыми конструкциями в отношении габаритов и веса, удобства ремонта, возможностей и эксплуатации автоматизации производства.
