2.4. Системы несущих конструкций

Основные конструктивные уровни, термины и определения. Выде-ляют четыре основных и два дополнительных конструктивных уровня (уровня модульно­сти) [5]. Под основными понимаются конструктивные уровни, широко применяе­мые в разнообразной аппаратуре, под дополнительными — используемые в специальной аппаратуре, но не всегда. Иерархия уровней и их входимость (установка) приведены на рис. 36, где модули разных уровней отделены двойными вертикальными линиями.

Модулями нулевого уровня являются микросборки и микросхемы. В зави-симости от исполнения аппаратуры модулями нулевого уровня служат и ЭРЭ.

Модули первого уровня (ячейки) – это модули, на общем несущем основа-нии которых компонуются как ИС и МСБ, так и навесные ЭРЭ, а также элемен-ты коммутации и контроля. В качестве несущих оснований функциональных ячеек чаще всего применяют печатные платы, металлические рамки и листы.

Модули второго уровня (блоки) – это такие модули, компоновка которых осу­ществляется путем сборки ячеек в блоки. Блоки имеют три конструктивные разновидности: книжную (веерную), разъемную и кас­сетную [9]. Выбор конкретной конструкции блока должен происходить с учетом следующих особенностей. Достоинствами книжной компоновки блоков (рис. 37), являются высокая компактность, лег­кий доступ к ИС и МСБ при их ремонте, возможность проверки и отладки блока во включенном состоянии. Недостатком этого ва­рианта в основном является затрудненный демонтаж ячеек, что значительно увеличивает время ремонта блока при его разборке. Книжная конструкция чаще всего применяется для бортовых уст­ройств с высокой надежностью, где требования уменьшения масс и габаритов являются первостепенными [7].

Достоинства разъемной конструкции блоков — легкосъемность ячеек, а следовательно, высокие ремонтоспособность и эксплуата­ционное обслу-живание (ремонт и проверка функциональных яче­ек могут проводиться как в выключенном состоянии, так и с при­менением дополнительной платы-вставки — во включенном сос­тоянии). Основными недостатками разъемной конструкции явля­ются некоторые потери массы и объема, обусловленные наличием самих разъемов. Несмотря на это, разъемная конструкция блоков нашла весьма широкое применение в различных ЭС (ЭВМ, бы­товой аппа-ратуре, измерительной и др.). На рис. 38 показана разъемная конструкция блока четвертого поколения, выполненная с применением корпусированных ИС высокой степени интеграции [7].

Модули третьего уровня — многоблочные конст­рукции, в которых блоки компонуются в общем несущем основа­нии. Таким основанием для бортовой аппаратуры могут служить в част­ном случае общая амортизационная рама или стеллаж, для ста­ционарной — шкафы, стойки и пульты.

Модулем уровня 0,5 является микросборка, состоящая из подложки с размещенными на ней бескорпусными микросхемами. Межмодульная коммутация обеспечивается введением по периферии подложки контактных площадок. Модуль вводится для увеличения плотности компоновки ап­паратуры.

Модуль уровня 2,5 представляет собой раму, в которой размещаются 6—8 блоков. Рама применяется в стоечной аппаратуре, использующей не­большие по размерам модули первого уровня.

Рис. 36. Конструктивная иерархия и входимость модулей: 1 – микросхема; 2 – бескорпусная микросхема; 3 – микросборка; 4 – типовой элемент замены (ТЭЗ) или функциональный узел (ФУ); 5 – блок; 6 – рама; 7 – стойка

Рис. 37. Модуль второго уровня книжной конструкции

Рис. 38. Модуль второго уровня разъемной конструкции

Необходимой составной частью всех уровней ЭС является несущая конструкция (НК), при построении которой важное значение приобретают типи­зация и унификация. Ниже приведены определения основных тер­минов, связанных с несущими конструкциями ЭС [7].

Модуль третьего уровня — функционально законченный радио­электронный шкаф (пульт, стойка), выполненный на основе базовой НК (БНК) третьего уровня и обладающий свойствами конструктивной взаимо-заменяемости.

Модуль второго уровня — функциональ­но законченный радио-электронный блок (рама, корпус), выполненный на основе БНК второго уровня и обладающий свой­ствами конструктивной взаимозаменяемо­сти.

Модуль первого уровня — функциональ­но законченная радиоэлектронная ячейка (кассета), выполненная на основе БНК первого уровня и обладающая свойствами конструктивной взаимо­заменяемости.

Модуль нулевого уровня — радиоэлектронное средство, пред­назначенное для реализации функций (и) преобразования инфор­мации, выполненное на конструктивной основе, размерно коорди­нируемой с БНК первого уровня, и обладающее свойствами конст­руктивной взаимозаменяемости.

Несущая конструкция — элемент конструкции или совокупность элементов конструкции, предназначенные для размещения техни­ческих средств и обеспечения их устойчивости и прочности в за­данных условиях эксплуатации.

Базовая несущая конструкция — несущая конструкция, пред­назначенная для размещения составных частей аппаратуры, габа­риты которой стандар-тизованы.

Несущая (базовая несущая) конструкция первого уровня НК (БНК) 1 — конструкция, предназначенная для размещения мо­дулей нулевого уровня, изделий электронной техники (ИЭТ) и электротехнических изделий и входящая в БНК более высокого уровня. Может быть выполнена в виде корпуса ячейки или кассеты.

Несущая (базовая несущая) конструкция второго уровня НК (БНК) 2 — конструкция, предназначенная для размещения ра­диоэлектронных средств, выполненных на основе несущей (базовой несущей) конструкции первого уровня. Может быть выполне­на в виде рамы, корпуса блока и др.

Несущая (базовая несущая) конструкция третьего уровня НК (БНК) 3 — конструкция, предназначенная для размещения ра­диоэлектронных средств, выполненных на основе несущих (базо­вых несущих) конструкций второго и/или первого уровней. Может быть выполнена в виде корпуса шкафа, стела-жа, стойки, пульта и др.

Ячейка — радиоэлектронное средство, предназначенное для реализации функций приема и преобразования информации и выполненное на основе НК1.

Блок (рама, корпус) — радиоэлектронное средство, представ­ляющее собой совокупность ячеек (кассет), предназначенное для реализации функций приема и преобразования информации и выполненное на основе НК2.

Шкаф (пульт, стойка) — радиоэлектронное средство, представ­ляющее собой совокупность блоков (рам, корпусов) и/или яче­ек (кассет), предназначенное для реализации функций прие­ма и преобразования информа-ции и выполненное на основе НК3.

Установленная иерархическая последовательность уровней разукруп-нения ЭС характеризует их функционально-конструктивную сложность, а соответствующие термины и определения НК явля­ются методической основой создания системы БНК модулей ну­левого, первого, второго и третьего уровней.

При выборе чис­ла уровней модульности проводится типизация модулей, т. е. сокращение их разнообразия и установление таких конструкций, которые выполняли бы самые широкие функции в изделиях определенного функцио-нального на­значения.

Функциональное многообразие изделий достигается использова­нием различного числа уровней модульности с возможностью конструктив­ного оформления высшего и, следовательно, самого сложного модуля в виде законченного изделия.

Модульный принцип конструирования предусматривает несколько уровней коммутации [5]:

- 1-й уровень — коммутация печатным и/или проводным монтажом электронных компонентов на плате;

- 2-й уровень — коммутация печатным или объемным монтажом ответ­ных соединителей модулей первого уровня в блоке;

- 3-й уровень — электрическое объединение блоков или рам в стойке и стоек между собой жгутами и кабелями;

- уровень 0,5 — электрическое соединение выводов бескорпусных мик­росхем пленочными проводниками;

- уровень 2,5 — коммутация блоков в раме проводами, жгутами или ка­белями.

Типизация и унификация несущих конструкций. Метод базовых конструкций и его технико-экономический эффект. При построении системы НК ЭС важное значение приобре­тают типизация и унификация, которые являются основными ме­тодами стандартизации. Типизация заклю-чается в рациональном сокращении видов объектов путем установления неко-торых типо­вых, выполняющих большинство функций объектов данной сово­купности и принимаемых за основу (базу) для создания других объектов, аналогичных или близких по функциональному назначе­нию. Поэтому этот метод часто называют методом базовых кон­струкций, где под БНК понимают НК, габариты которой стандар­тизованы [7].

С помощью метода БНК определяются конструкции, наиболее харак-терные и оптимальные для рассматриваемого класса ЭС при разработке конкретного устройства или комплекса устройств. Объект типизации может претерпевать некоторые частичные из­менения или доработки для выполнения определенных заданных функций. Метод базовых конструкций обеспечивает сохраняемость только отдельных объектов из возможной совокупности. Другими словами, этот метод распространяется на малое количество объ­ектов большого числа функций.

Большой технико-экономический эффект метода базовых кон­струкций заключается в следующем: при разработке новых устройств используется проверенная базовая конструкция, исключающая поиски возможных решений и возможные ошибки; обеспечи­вается большая преемственность в произ-водстве устройств, соз­данных на одной базе; значительно ускоряется подготовка произ­водства и снижаются расходы на ее выполнение; намного облегча­ются условия эксплуатации и ремонта устройств, имеющих много общих конструктивных элементов; вокруг типовых (базовых) из­делий легко могут создаваться различные модификации (типовые ряды) путем некоторых изменений типового изделия. Применение метода базовых конструкций непосредственно связано с унифика­цией изделий и с последующей их стандартизаций, например, кор­пусов блоков аппаратуры.

Типизация — метод стандартизации, заключающийся в ра­циональном сокращении существующей номенклатуры объектов путем их отбора или создания новых объектов широкого примене­ния, выполняющих большинство функций объектов данной сово­купности, но не исключающих использование других объектов аналогичного назначения. Универсальность метода унифи-кации проявляется в том, что он не исключает использование других объектов аналогичного назначения. Практическое применение ме­тода унификации может осуществляться на разных уровнях и в различных аспектах деятельности: внутрипроектной, межпроектной, отраслевой, межотраслевой и др.

Унификация как метод стандартизации обладает следующими призна-ками: единообразием в конструктивном исполнении различ­ных устройств; функциональной законченностью устройств; подчи­нением основных пара-метров устройств общим требованиям или подчинением основных параметров ряда определенному закону; воз­можностью использования унифицированных изделий в составе раз­личных устройств или систем различного функцио-нального назна­чения, т. е. определенной универсальностью; обеспечением взаимоза­меняемости на различных конструктивных уровнях с учетом нали­чия единых габаритных, установочных и присоединительных раз­меров. Унификация приводит к сокращению номенклатуры изде­лий в пределах устройства, класса устройств или целых групп. Она неразрывно связана с наличием одинаковых или кратных базовых установочных и присоедини-тельных размеров.

В настоящее время наблюдается тенденция системного подхо­да к решению задачи создания БНК микроэлектронной аппарату­ры. Одним из основных вопросов разработки системы БНК явля­ется вопрос о формировании ее структуры, которая определяет внутреннюю организацию системы, а также установление уров­ней соотнесения элементов структуры. При этом каждый уровень должен иметь присущие ему характеристики, а элементы, соотне­сенные с ним, — вполне определенные признаки.

Наиболее распространенные системы НК, используемые для компо-новки радиоаппаратуры, рассмотрены в [4], [5], [7], [8], [12], [16] и гра­фически предоставлены на рис. 39—41. Для удобства некоторые данные о системах НК сведены в табл. 2.1 [7]. Анализируя данные таблицы, следует отметить разнобой в терминологии, различное количество уровней компоновки и отсутствие их четкой формули­ровки, различный состав элементов НК и соотнесение их по уров­ням. Некоторые системы НК вообще не имеют таких соотноше­ний. В состав систем включены разнохарактерные с функциональ­ной точки зрения изделия. Смысловое содержание элементов от­дельных уровней различное. Например, в один и тот же уровень включаются каркас и блок, кожух и стойка, т. е. не дифференци­руются функциональные и чисто конструктивные элементы, хотя только последние должны входить в систему БНК. Обобщая эти системы можно разработать унифицированную систему БНК. При этом следует пользоваться рядом основных принципов.

Рис. 39. Система несущих конструкций ЭВМ: 1 – МС; 2 – ячейка; 3 – панель; 4 – блок; 5 – рама; 6 – стойка; 7 – тумба; 8 - пульт

Рис. 40. Система несущих конструкций радиоэлектронных аппаратов (РЭА): 1 – комплектный вставной блок; 2 – частичные вставные блоки; 3 – кожух для частичных вставных блоков; 4 – кожух для комплектного вставного блока; 5 – блочный каркас; 6 – стойка; 7 – щит

Рис. 41. Улучшенная система несущих конструкций РЭА: 1 – печатная плата; 2 – ячейка; 3 – частичный вставной блок; 4 – комплектный вставной блок; 5 – блочный каркас; 6 – кожух для настольно-щитовых приборов; 7 – стойка; 8 – шкаф; 9 – щитовая секция

Принципы построения системы БНК. Первым принципом построения системы БНК является прин­цип входимости элементов низших уровней в высшие. Можно выделить семь основных уровней входимости элементов, имеющих следующие компоновочные признаки. Элементы унифицированной системы БНК нулевого уровня изготовляются без привлечения тех­нологических операций монтажа и сборки. Это бескорпусные ра­диоэлементы (кристаллы ИС, транзисторов и диодов; нитяные и пленочные резисторы; пленочные и электролитические конденса­торы без индивидуальной герметизации). Элементы нулевого уров­ня компонуются на элементах первого уровня. Это подложки гиб­ридных ИС и МСБ, крышка и основание с выводами корпуса ИС и МСБ. В качестве крышки и основания корпуса ИС и МСБ мо­гут быть использованы непосредственно подложки, между кото­рыми устанав-ливается керамическая рамка, которая также отно­сится к элементам первого уровня.

К элементам нулевого уровня относятся также всевозможные упоры, втулки, ловители, невыпа­дающие винты, одиночные пистоны, рамки ячеек, теплопроводящие металлические тины и тепловые трубки, а к элементам пер­вого уровня — контакты для осуществления оперативного контро­ля. Элементы первого и тем более нулевого уровня непосредствен­но не участвуют в формо-образовании изделий.

Элементы второго уровня служат для компоновки на них эле­ментов первого и нулевого уровней. Как минимум, одной из своих плоскостей они участвуют в формообразовании изделий. К этим элементам относятся печатные платы на изоляционном или метал­лическом основании, разъемы, гибкие печатные кабели и прижим­ные скобы для этих кабелей, колодки для контроля и т. п. Если изделие содержит только одну печатную плату, например, кальку­лятор, то в формообразовании изделия принимают участие все плоскости, образующие объем данного конструктивного уровня.

Элементы третьего уровня предназначены для компоновки на них элементов второго и первого уровней и имеют вспомогатель­ные формо-образующие признаки комплектов оборудования. К эле­ментам этого уровня относятся каркасы блоков, панелей, рам; корпуса и кожуха блоков, устанавливаемых в стойки; стеллажи и контейнеры.

Элементы четвертого уровня служат для компоновки на них элементов третьего и второго уровней. Они имеют самостоятель­ные формообразующие признаки, являющиеся основными в фор­мообразовании МЭА.

Комплект элементов четвертого уровня (груп­повое, функционально связанное сочетание) образует элемент пя­того конструктивного уровня. Это может быть конструктивная реа­лизация такого комплекса МЭА, как шкафы и пульты вычисли­тельной машины, радиолокационной станции и т. п. Элементы пя­того уровня представляют собой радиотехнический отсек либо ап­паратурное закрытое помещение.

На основании вышеизложенного можно установить схему входимости элементов унифицированной системы БНК различного уровня друг в друга [7], которая приведена на рис. 42. Применение системы БНК по уровням на примере ЕС ЭВМ да­но в табл. 10.

Следует отметить, что функциональные элементы в уровни унифицированной системы БНК не включаются, за исключением бескорпусных радиоэлемен­тов, где конструкцию невозможно отделить от функционального элемента.

Для оценки различия между элементом соответствующе­го уровня унифицированной системы БНК и соответствующим ему уровнем компоновки в табл. 10 приведены наименования уровней разукрупнения, в которые входят соответствующие уровни элемен­тов конструкций. Эти уровни компоновки совместно с элементами унифицированной системы базовых конструкций и образуют мно­жество конструктивов. Принцип входимости конструктивов отра­жен на рис. 42.

Рис. 42. Схема входимости элементов унифицированных систем БНК: 0 – ИС бескорпусная, в корпусе и МСБ; 1 – ячейка; 2 – блок; 3 – шкаф и пульт; 4 – комплект шкафов, тумб и пультов; 5 – радиотехнический отсек

Таблица 10

Система базовых несущих конструкций

Уровень разукруп­нения	ЕС ЭВМ	Контрольно- измерительная аппаратура	Модульная РЭА
Нулевой	—	—	Бескорпусные и корпус­ные ИС, ЭРЭ и МСБ
Первый	Корпус микросхе­мы, ЭРЭ, специ­альный ЭРЭ	Корпус микросхе-мы, кор­пус ЭРЭ, корпус специаль-ного ЭРЭ	Корпус, рама ячейки, кассеты
Второй	Типовой элемент замены	Плата	Корпус, каркас, кожух блока
Третий	Панель	Каркас частичного блока	Стеллаж, корпус стойки, пульта, тумбы и шкафа
Четвер­тый	Рама	Каркас беском-плектного блока	Конструкция радиоэлек­тронного устройства
Пятый	Стойка, тумба, пульт	Корпус шкафа, пульта	Конструкция радиоэлек­тронного комплекса

Вторым принципом, на основе которого должно осуществляться построение унифицированной системы базовых конструкций, явля­ется принцип вариантности. Для осуществления множества тре­бований, предъявляемых к ЭС, необходимо применять большое количество различных компоновочных решений. В то же время, различные компоновочные решения должны обеспечиваться ис­пользованием минимального количества конструктивных состав­ляющих элементов (профилей, уголков, стяжек и т. п.).

Наиболее рациональным решением этого противоречивого воп­роса является создание унифицированной системы БНК с широ­кой вариантностью компоновки, что позволяет на основе ограни­ченного количества базовых элементов получить неограниченное количество компоновочных решений МЭА. В настоящее время про­ектировщики ЭС пытаются решить этот вопрос с позиций комп­лексного охвата всех конструктивных элементов и их типовых компоновок. Широкая вариантность компоновки должна быть за­ложена в решении любой системы конструктивных элементов (рис. 43).

Третьим принципом построения унифицированной системы БНК является принцип размерно-модульной координации. Основные размеры выражают числовые значения геометрической характерис­тики изделия, и в частности его формы (габаритные, установоч­ные и присоединительные размеры). Они служат в качестве сред­ства формирования БНК как в конструктивном, так и в эрго­номическом отношении. В первом случае главной задачей при оп­ределении размеров является обеспечение совместимости и пре­емственности БНК, во втором — достижение композиционной фор­мы изделий, соответствие их антропометрическим характеристикам человека-оператора, а также архитектурным элементам, в кото­рых размещается аппаратура. Основные размеры БНК должны определяться на основе при­менения единого размерного ряда с учетом эргономических факторов. В общем случае ряды размеров представляют собой рацио­нальную систему градаций, построенную на основе единого раз­мерного модуля и отвечающую потребностям произ-водства и экс­плуатации ЭС, а также допускающую возможность развития па­раметрического ряда в направлении его увеличения или уменьше­ния. Таким образом, размерно-модульная координация, или мо­дульность, ЭС проявляется двумя стандартизуемыми характерис­тиками: размерностью модуля и рядом размерных чисел. Если в качестве параметров ря­да используют геометрические размеры конструкции, то говорят не о пара­метрических, а о размерных рядах.

Рис. 43. Варианты построения аппаратуры

При разработке ЭС, кроме задачи оптимального построения изделия, решаются задачи поиска оптимальной композиционной схемы изделия, уточнения объемно-пространственной структуры в целом и ее проявлений вовне, т. е. в очертаниях, членениях и по­верхности внешней формы, выявляются главные и подчиненные элементы композиции. В результате композиционной отработки изделие перестает быть механическим соеди-нением различных функционально-конструктивных модулей и превращается в единое целое. Поэтому при создании унифицированной системы БНК не­обходимо закладывать в систему конструктивных элементов их гармонизацию в стандартных сочетаниях [7] и решать вопросы соответствия размеров аппаратуры масштабам человека-операто­ра, т. е. модульная координация размеров должна обеспечивать не только простую соизмеримость входящих в систему числовых значений, но и строиться с учетом антропометрии, устанавливаю­щей основные статистические и динамические характеристики ра­бочей зоны оператора в положении «сидя» и «стоя».

Существуют несколько систем конструк­тивных элементов на базе геометрического модуля 20 мм. Исходя из принципа входимости блоков, выбираются размеры стоек и шкафов. Наибо­лее полно этот принцип реализован в ОСТ 4Г0.410.231—85, здесь размеры стойки выбираются кратными размерам основного моду­ля блока с учетом запасов на зоны коммутации.

При выборе конкретных размеров габаритов стоек иногда при­меняют принцип компенсационного размера. Это позволяет при кратной компоновке стоек различными по размерам блоками по­лучать постоянные размеры стоек по высоте, числовые значения которых взяты из единого размерного ряда. Принцип входимости необходимо использовать и при выборе размеров печатных плат. Однако использование в качестве размерного модуля 20 мм при­водит в данном случае к неоправданно большим размерам зон коммутации блока, что ухудшает такой важный параметр ЭС, как плотность упаковки. Поэтому для печатных плат в качестве размерного модуля выбирается модуль, кратный шагу координат­ной сетки и равный 5 мм. Размеры печатных плат регламентиру­ются нормативно-технической документацией и составляют нес­колько сот типономиналов. При проектировании ЭС [7] исполь­зуется более узкий ряд типоразмеров: 140 x 150, 140 х 240, 150 x 200, 170 x 75, 170 x 110, 170 х 120, 170 х 130, 170 х 150, 170 х 160, 170 x 200 мм. Однако имеется тенденция значительного сокращения этого ряда типоразмеров.

При этом пред­лагается базовую сторону печатной платы, вдоль которой распола­гаются концевые контакты, выполнять одного размера — 170 мм. Исключение делается только для аппаратуры ЕС ЭВМ, где приме­няются печатные платы только одного типономинала с базовой стороной 140 мм. Размеры боковых сторон печатных плат с ба­зовой стороной 170 мм составляют: 75, 110, 150, 200, 240 и 280 мм.

На печатные платы устанавливают ЭРЭ, в том числе корпус­ные или бескорпусные ИС и МСБ. Размеры этих элементов так­же характеризуются своей модульностью. Причем размерный мо­дуль для этих элементов выбирается равным 0,5 мм.

В нормативно-технической документации регламентируются пять типов корпусов ИС [5], а также см. выше. Из них типы 1, 2, 4 и 5 являются прямоугольными параллелепипедами, а тип 3 имеет форму ци­линдра. Корпус типа 1 имеет штырьковые цилиндрические выво­ды, расположенные на нижней грани параллелепипеда — дне корпуса, образованной большим и меньшим либо средним и мень­шим ребрами параллелепипеда. Корпус типа 2 отличается от кор­пуса типа 1 способом осуществления выводов. Здесь выводы кре­пятся в боковых гранях корпуса горизонтально, а затем после формовки принимают вертикальное положение. Выводы можно отформовать черезрядным способом, они также могут располагаться по всем четырем сторонам корпуса. Круглые корпуса типа 3 могут иметь две разновидности, отличающиеся количеством выводов и высотой. Корпуса типа 4 имеют планарные выводы. Для увели­чения количества планарных выводов их можно располагать по всем четырем сторонам корпуса ИС. Корпус типа 5 в качестве выводов использует луженые площадки.

Размерный модуль для таких корпусов выбирается равным 0,5 мм. В МСБ применяют бескорпусные ЭРЭ, размерный модуль которых составляет 0,05 мм. Таким образом, размерно-модульная координация наблюдается во всех элементах конструкций РЭА, а система базовых несущих конструкций первого — третьего уровней опирается на следующую систему размерных модулей: 2,5; 5 и 20 мм.

При разбивке структурных и функциональных схем необходимо удов­летворить многим и порой противоречивым требованиям:

- функциональной законченности, когда выделяемая подсхема должна обладать необходимой полнотой и выполнять частные функции по приему, обработке, хранению и передаче информации;

- минимизации внешних связей подсхем, либо, если электрические соединители модулей выбраны (заданы), чтобы число внешних связей не превысило число контактов соединителя;

- максимального заполнения отводимого конструктивного простран­ства (поверхности) модулями (компонентами) (по этой же причине компоненты не должны существенно отличаться между собой по габаритным раз­мерам и массе);

- модули (компоненты) подсхем должны рассеивать приблизительно одинаковые мощности во избежание местных перегревов;

- модули (компоненты) подсхем не должны быть чрезмерно чувстви­тельными к электрическим, магнитным и электромагнитным помехам и не должны создавать чрезмерных помех.

Соблюдение требований функциональной законченности покажем на примере [5] разработки конструкции супергетеродинного приемника, состоя­щего из следующих подсхем: входной цепи, усилителя радиочастоты, пре­образователя частоты, усилителя промежуточной частоты, детектора, уси­лителя звуковой частоты. При реализации конструкции радиоприемника каждый функциональный узел можно выполнить на отдельной плате и, в то же время, всю схему радиоприемника — на одной плате. И в том и другом случае функциональная законченность будет иметь место, но во втором случае общее число внешних связей меньше и надежность, если все прочие элементы схемы и конструкции одинаковы, окажется выше. Функциональ­ная законченность будет отсутствовать, если на одной плате выполнена схема входной цепи и часть усилителя радиочастоты, а на другой плате — оставшаяся часть усилителя радиочастоты и преобразователь частоты. Функциональная законченность подсхем сокращает число межмодульных электрических соединений, позволяет вносить конструктивные изменения на более поздних стадиях проектирования, упрощает и удешевляет контроль модулей.

Ускорение разработки и производства аппаратуры, увеличение ее се­рийности, снижение стоимости можно достигнуть унификацией, нормали­зацией и стандартизацией основных параметров и типоразмеров печатных плат, блоков, приборных корпусов, стоек, широким применением модульно­го принципа конструирования.

В основе стандартизации модулей и их несущих конструкций лежат ти­повые функции, свойственные многим электронным системам. Для исполь-зования при проектировании модульного принципа конструирования раз-работа­ны ведомственные нормали и государственные стандарты, устана-ливающие термины, определения, системы типовых конструкций модульных систем [5].

Одним из современных направлений создания БНК является создание платформ линейки корпусов. Одним из примеров этого направления можно привести платформу фирмы Schroff [14].

Компания Schroff разработала линейку корпусов, которая успешно используется для субблоков и шкафов. Появилась платформа из трёх типов корпусов, комплектуемых одинаковыми компонентами. Используя их, можно создавать любые системы для КИПиА - от экономичных до дорогостоящих.

Платформа состоит из трёх типов корпусов, комп­лектуемых Одина-ковыми компонента­ми. Используя их, можно создавать лю­бые системы для КИПиА - от эконо­мичных до дорогостоящих.

CompacPRO - переносной экономичный корпус, PropacPRO - универсальный портативный корпус и RatiopacPRO - универсальный высокотехнологичный корпус.

Корпус CompacPRO можно исполь­зовать для простых систем без особых требований к ЭМС в качестве настоль­ного или переносного корпуса с руч­кой.

Эффективное экранирование кор­пуса PropacPRO обеспечивает качественную механическую и ЭМС-защиту чувствительного электронного оборудования. Как и CompacPRO, этот корпус можно использовать в качестве на­стольного или переносного корпуса. Этот корпус подходит для самых сложных систем КИПиА.

RatiopacPRO представляет собой ЭМС-защищённый, прочный металлический корпус с ручкой. Все корпуса можно оснащать как 19-дюймовыми, так и нестандартными компонентами и модулями. Существует много вариан­тов комплектации корпуса. В корпусе можно использовать любые компонен­ты и принадлежности для серии суб­блоков CompacPRO.

Шаг монтажа принадлежностей по глубине равен 15 мм. Резьбовые каналы с внут­ренней стороны боковых панелей поз­воляют закреплять дополнительные компоненты в любом месте в глубине корпуса. Для оптимального охлаждения в нижней панели имеются вентиляционные отверстия.

Так как у всех корпусов одна базовая платформа, внутренняя конструкция аналогична конструкции корпуса CompacPRO.

Возможны различные варианты дизайна PropacPRO. Индивидуаль­ные элементы облицовки с резьбо­вым креплением и современные цве­товые исполнения придают корпу­сам достойный вид.

Настольный RatiopacPRO 19-дюй­мовый корпус или башенный корпус типа Tower собираются на основе одно­го базового корпуса. Расстояние ½ U над и под установленными модулями используется для по­дачи холодного воздуха и отвода теп­ла.

Глубина корпусов варьируется за счёт соответствующим образом подобранных боковых панелей. Несмотря на изменение габа­ритов, здесь используются такие же принадлежности и компоненты, как в корпусах CompacPRO и PropacPRO.