Московский авиационный институт

(государственный технический университет)

Кафедра 404.

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине: «Основы конструирования и проектирования РЭС»

на тему: Разработка конструкции и технологии изготовления радиомикрофона.

Выполнила: Мельникова М.

Проверил : Давыдов А.В.

Москва 2012

Оглавление

Введение

1. Техническое задание на разработку радиомикрофона.

1. Наименование и область применения

2. Основание для разработки

3. Цель и задачи разработки

4. Источник разработки

   1. Перечень литературных источников

   2. Конструкторские аналоги

5. Технические требования

   1. Состав изделия и требования к его конструкции

   2. Показатели назначения

   3. Требования к надёжности

   4. Требования к уровню унификации и стандартизации

   5. Требования к безопасности

   6. Эстетические, эргономические требования

   7. Условия эксплуатации

   8. Дополнительные требования

   9. Требования к транспортировке и хранению

6. Стадии разработки

7. Комплектность документации, порядок приёмки, сроки

2. Схемотехническая отработка конструкции

1. Описание принципа работы радиомикрофона.

2. Конструкторско-технологический анализ элементной базы

3. Разукрупнение схемы электрической принципиальной

   1. Оценка разукрупнения

3. Разработка конструкции радиомикрофона.

1. Обоснование компоновочной схемы радиомикрофона

2. Выбор системы охлаждения радиомикрофона

3. Выбор материалов конструкции

   1. Выбор материала для основания печатной платы

4. Выбор материала для корпуса радиомикрофона

5. Разработка конструкции ФЯ

   1. Определение геометрических размеров печатной платы

   2. Расчет элементов печатной платы

6. Разработка конструкции субблока

7. Описание конструкции субблока

3. Расчет показателей качества конструкции

1. Расчет среднеповерхностной температуры корпуса

2. Расчет среднеповерхностной температуры нагретой зоны

3. Расчет показателей вибропрочности конструкции

3. Качественная оценка технологичности конструкции

4. Количественная оценка технологичности конструкции

1. Расчет конструкторских показателей технологичности

2. Расчет производственных показателей технологичности

3. Комплексная оценка технологичности

4. Разработка технологической схемы сборки

5. Заключение

6. Литература

1. Техническое задание на разработку радиомикрофона.

1.1 Наименование изделия и область применения

Наименование изделия – радиомикрофон , используют для беспроводной передачи речевых сообщений.

Область применения: ведение коммерческой разведки, в качестве радионяни.

1.2 Основание для разработки

Основанием для разработки радиомикрофона служит задание по подготовке курсового проекта, выданного кафедрой 404 и утверждённое14.09.2012 г.

1.3 Цель и задачи разработки

Целью разработки является создание конструкторско-технологической документации на изготовление радиомикрофона.

Задачами разработки являются:

1) схемотехническая отработка конструкции;

2) разработка конструкции изделия;

3) расчет показателей качества;

4) расчет технологичности;

5) разработка технологической схемы сборки

1.4 Источники разработки

1.4.1 Перечень литературных источников

Разработка изделия производится на основе следующих литературных источников:

1) Журнал «Радио»-начинающим,стр.54-55,№1,2012г;

2) Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы: учебник для ВУЗов;

3)  Борисов,А.Назаров- Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию.

1.4.2 Конструкторские аналоги

Разрабатываемый радиомикрофон беспроводной ,поэтому при сравнении с проводными аналогами он удобнее в использовании.

1.5 Технические требования

1.5.1 Состав изделия и требования к его конструкции

Радиомикрофон состоит из:

-блока в котором размещена ФЯ , состоящая из печатной платы и радиоэлементов расположенных на ней.

Параметры корпуса:

-габаритные размеры – диаметр не белее 40 мм. , длина не более 100 мм. (100× d40);

-материал корпуса – алюминий;

-масса модуля не более 300 г.

1.5.2 Показатели назначения

Изделие в заданных условиях эксплуатации должно обеспечивать следующие значение функциональных показателей:

-диапазон рабочих частот передачи – от 88…..108 МГц;

-напряжение питания – 3В;

-ток потребления – 2,5 мА.

1.5.3 Требования к надёжности

Вероятность безотказной работы изделия за 8 часов должна быть не ниже 0.99.

Среднее время наработки на отказ изделия должно быть не менее 1000 ч.

1.5.4 Требования к уровню унификации и стандартизации

Уровни стандартизации и унификации изделия, определяемые коэффициентами стандартизации и унификации должны быть не менее 0,7.

1.5.5 Требования к безопасности

Изделие должно быть электробезопасным в условиях производства, эксплуатации, обслуживания и ремонта.

1.5.6 Эстетические , эргономические требования

Устройство должно отвечать современным требованиям эргономики и технической эстетики предъявляемым к радиомикрофону .

1.5.7. Условия эксплуатации (использования)

Функциональные показатели, приводимые в разделе 1.5.2. должны быть обеспечены в следующих условиях эксплуатации:

-диапазон рабочих температур от минус 10°С до +55˚С ;

-относительная влажность до 80% при Т=25˚С ;

-диапазон вибрационных частот от 10 до 30 Гц ;

-виброускорение 19,6 м/с² ;

-пониженное атмосферное давление до 61 кПа.

1.5.8. Дополнительные требования

Дополнительные требования к изделию не предъявляются.

1.5.9. Требования к транспортировке и хранению

Транспортировка изделия допускается автомобильным транспортом без ограничения расстояния в заводской упаковке, исключающей повреждение изделия при транспортировке.

Хранение должно производиться в капитальном, отапливаемом помещении на стеллажах в заводской упаковке.

1.6 Стадии разработки

Разработка должна быть выполнена в соответствии с календарным планом,

представленным в таблице № 1.1.

№	Содержание работ	Дата завершения
1	Оформление технических требований, схемотехническая отработка конструкции	28.09.12
2	Разработка конструкции изделия	10.10.12
3	Расчет показателей качества конструкции	09.11.12
4	Расчет технологичности конструкции	30.11.12
5	Оформление конструкторской документации

Таблица 1.1

1.7 Комплектность документации ,порядок приёмки ,сроки

Комплект документов должен включать:

-расчетно-пояснительная записка;

-графический материал;

2. Схемотехническая отработка конструкции.

2.1 Описание принципа работы радиомикрофона.

Основа устройства (рис. 2.1) ­ LC-­гe­нератор, собранный на транзисто­ре VТ1 по схеме "ёмкостной ,

трёхточ­ки"

Рисунок 2.1

Номиналы конденсаторов C3­C5 и топология катушки индуктивности L 1 выбраны такими, чтобы частота генерации составила около 100 МГц, т. е. примерно в середине УКВ ЧМ диапазона 88...108 МГц. Конденсатор С1 соединяет базу транзистора с линией питания по высокой частоте.

Электретный микрофон ВМ 1 преобразует звуковой сигнал в электрический, который через резистор А2 и конденсатор С2 поступает на базу транзистора VТ1. В результате ток через тpaнзистор изменяется, что при водит к изменению частоты и амплитуды ­ генерируемого сигнала, т. е.

осуществляется eгo амплитудная и частотная модуляция звуковым сигна­лом. К отводу катушки L 1 подключают антенну ­ отрезок изолированного провода толщиной 0.5...1 мм и длиной

30...40 см. Сигнал гeнepaтopa можно принимать на радиовещательный УКВ приёмник указанного выше диапазона на расстоянии нескольких десятков метров . Все элементы кроме выключателя

и батареи питания, монтируют на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1...1,5 мм, чертёж которой показан на рис. 2. 2

Рисунок 2.2

. Смонтирован­ная плата показана на рис. 2.3.

Рисунок 2.3

Питать устройство можно от батареи, состоя­щей из двух гальванических элементов типоразмера АА. ААА, AG 13 напря­жением по 1,5 В каждый или одного литиевого элемента серии САхххх с

напряжением 3 В. Применены резисторы МЛ-Т: C2-­23, Р1 ­4, конденсаторы ­ К10- 17, причём конденсаторы C3-­C5 должны иметь ТКЕ ПЗЗ, МПО или МЗЗ ­ это по­высит стабильность частоты

гeнepaтopa, ТКЕ остальных может быть любым. Замена тpaнзистора S9014С ­ любым ce­рий КТ368, КТ399, 2SC9014, S9018 с коэффициентом пере­дачи тока коллектора не менее 50. Можно применить транзис­торы серий КТ326, КТ363, но в этом случае необходимо изме­нить на противоположные

по­лярности подключения пи­тающего напряжения и микрофона. Выключатель питания ­

малогабарит­ный, например, В3009, В3037. Элект­ретный микрофон ­ любой с двумя выводами, но лучшие результаты получе­ны с указанным на схеме.

Налаживание начинают с установки потребляемого тока 1,5...2,5 мА под­боркой резистора А3.

Затем, перестраивая УКВ радиоприёмник вблизи час­тоты 96 МГц, настраивают­ся на сигнал радиомикро­фона. Частоту гeнepaтopa можно изменять подборкой конденсатора С3, уменьшение eгo ёмкости при­водит к росту частоты генератора , и наоборот. Изменение частоты по­требуется, если приёму будет мешать сигнал радиовещательной станции. Установку частоты можно

упростить, заменив конденсатор С3 на два соеди­нённых параллельно. Один ­ по­стоянной ёмкости (20...22 пФ), eгo устанавливают на место С3, второй ­ подстроечный (4...20 пФ), eгo можно

установить со стороны печатных про­водников. Подойдут подстроечные конденсаторы КТ4­-21б, КТ4­-25б с номинальным напряжением 100 В (диаметр корпуса ­ 5 мм). Приёмник настраи­вают на частоту, свободную от сигна­лов радиостанций, и подстроечным конденсатором перестраивают на эту частоту генератор.