2 Компоновка устройства

Компоновка — это размещение в пространстве или на плоскости электрорадиоэлементов, имеющих соединения в соответствии с электрической схемой, и обеспечение минимизации допустимых паразитных связей, которые не нарушают расчетных выходных параметров РЭС.

При конструировании РЭС возникает противоречие: сложность разрабатываемой аппаратуры возрастает, а масса и габариты должны уменьшаться. Одним из решений этого противоречия является выбор оптимального варианта компоновки, не ухудшающего другие характеристики.

В процессе компоновки радиоэлементы и блоки РЭС заменяют моделями, геометрически обобщающими всю совокупность их свойств. Сложность таких моделей и расчета приводит к использованию вместо них в процессе компоновки упрощенных представлений в виде установочных объемов или площадей, то есть прямоугольных параллелепипедов или прямоугольников, описанных вокруг радиоэлементов с учетом их максимальных размеров, требований к монтажу и установке и дополнительному объёму для нормального теплового режима.

2.1 Внешняя компоновка

К внешней компоновке относится размещение ручек управления, тумблеров, индикаторов, разъемов, кнопок и других элементов на передней панели или корпусе РЭС.

На крышке корпуса данного устройства предполагается размещение следующих органов управления и контроля:

• выходное соединительное гнездо;

• заземленное гнездо выходного разъема, служащее одновременно выключателем батареи;

• микропереключатель калибрующей цепи;

Внешняя компоновка должна обеспечивать эргономичность, заданные габариты, надежность, технологичность. Обычно делается несколько вариантов компоновки, которые оценивают значениями функции цели, в выражение которой входят частные оценки по названным выше критериям со своими весовыми коэффициентами:

,

где x_i – оценка по i-му критерию оценки, k_i – весовой коэффициент i-го критерия оценки, n – число используемых критериев.

А

Б

Рисунок 2- варианты внешней компоновки устройства (вариант А и вариант Б)

Варианты внешней компоновки приведены на рисунке 2.

Критерии оценки, их весовые коэффициенты, балльная оценка критериев и значения целевой функции для вариантов внешней компоновки приведены в таблице 1. Весовые коэффициенты должны удовлетворять условию

.

Таблица 1. Оценка критериев внешней компоновки

Критерий	Весовой коэф­фициент,ki	Вариант а)	Вариант б)
Эргономичность	0,3	5	1
Надёжность	0,3	5	4
Технологичность	0,2	5	3
Компактность	0,2	5	5
Значение целевой функции	—	5	3,1

Очевидно, следует выбрать первый вариант, являющийся более эргономичным, технологичным и надежным.

2.2 Внутренняя компоновка

К внутренней компоновке относится размещение радиоэлементов, блоков внутри корпуса РЭС. Внутренняя компоновка оценивается по следующим критериям: масса, габариты, совпадение центра масс с центром

тяжести, минимизация длины проводников межблочных соединений и др.

Рисунок 3. – Варианты внутренней компановки.

Критерии оценки, их весовые коэффициенты, балльная оценка критериев и значения целевой функции для вариантов внутренней компоновки приведены в таблице 2. Весовые коэффициенты должны удовлетворять условию

.

Таблица 2. Оценка критериев внешней компоновки

Критерий	Весовой коэф­фициент, ki	Вариант а)	Вариант б)
Виброустойчи­вость	0,15	5	2
Температурный режим	0,25	5	3,5
Длина жгутовых соединений	0,2	5	3
Ремонтопригод­ность	0,15	5	2
Надежность	0,25	5	4
Значение целевой функции	—	5	3,075

Проанализировав варианты внутренней компоновки, можно сделать вывод о том, что оптимальным является вариант а), так как он лучше обеспечивает отвод тепла от элементов схемы и имеет наибольшую устойчивость к вибрации и ударным нагрузкам.