3.1 Выбор и обоснование конструкции

В настоящее время широко применяется функционально - узловой метод конструирования аппаратуры, при котором электронные схемы аппаратуры конструктивно оформляются в виде отдельных узлов. Наличие радиоэлектронных функциональных узлов, выполненных в виде законченных конструкций, упрощает производство и эксплуатацию радиоэлектронных устройств. Функциональный узел включает в себя законченную часть схемы и имеет законченную конструкцию, удовлетворяющую заданным механическим и электрическим требованиям. Функциональные узлы должны иметь единое конструктивное исполнение и хорошо сопрягающиеся между собой. Одним из видов функциональных узлов являются плоские функциональные элементы (ФЭ). Плоские модули типа ФЭ монтируются на унифицированных печатных платах. Собранная плата помещается в алюминиевый экран с двумя резьбовыми отверстиями для крепления ФЭ на общей плате. Для улучшения устойчивости к механическим нагрузкам модуль заливается пенопластом, имеющим большую адгезию с металлом, благодаря чему получается монолитный блок. Для герметизации модули дополнительно заливаются эпоксидным компаундом.

Основной задачей при возрастающей сложности аппаратуры связи является обеспечение ее высокой надежности, улучшение электрических характеристик, минимальных масс и объемов, технологичности, снижение стоимости, упрощение технического обслуживания во время эксплуатации.

Но как разрешить все возникающие противоречия во взаимодействующих и часто противоречащих друг другу таких факторах, как сложность, надежность, масса, объем, энергопотребление и сроки разработки?

Как показывает процесс развития РЭС, решение этой проблемы заключается в создании и совершенствовании новой элементной базы, новых методах конструирования, новой технологии изготовления. Для обеспечения эффективного развития РЭА необходимо, чтобы темпы развития элементной базы, новых технологий и методов конструирования опережали темпы развития схемотехники.

Основным конструкционным и коммутационным носителем (сборочной единицей) электронного узла является печатная плата. До настоящего времени еще применяется печатный монтаж с применением морально устаревающей корпусной элементной базы со штыревыми выводами. Установка такой элементной базы через отверстия печатной платы не позволяет повысить плотность монтажа, а так же требует относительно сложного автоматизированного оборудования. За последние двадцать лет в России освоен достаточно широкий диапазон дискретной элементной базы: безвыводные чип-резисторы, безвыводные чип-конденсаторы и малокорпусные активные элементы. Одновременно, в основном за рубежом, освоены и нашли широкое применение микросхемы сверхвысокого уровня интеграции в корпусах с количеством выводов свыше 500.

3.2 Обоснование электромагнитной совместимости

Решение вопросов электромагнитной совмести электронных устройств и отдельных их частей является довольно трудной технической задачей при их конструировании. Особенно это относится к малогабаритной радиоаппаратуре. Например, напряжение блока питания имеет пульсации, сравнимые с уровнями или превышающие уровни сигналов в приемнике, уровни сигналов в передатчике на несколько порядков. В такой ситуации приемник не выполняет своей функции и может быть полностью «забит» помехами.

Для исключения такого явления необходимо применять ряд конструктивных мер и решений. При разводке печатной платы необходимо высокочастотные цепи выполнить минимальной длины. Так как печатные проводники обладают паразитной индуктивностью и емкостью, то их не размещают с цепями питающими. В цифроаналоговых схемах необходимо разделять общие точки «шины» аналоговой и цифровой части, а затем, по возможности, соединять в одной точке системы изделия. Это позволяет исключить взаимное влияние цифровых сигналов в общих цепях аналоговых систем и наоборот.

Для совместимости передатчика, приемника и блока питания применяют различные способы экранирования.

Блоки питания общего применения необходимо размещать в электромагнитные экраны различных марок стали размещать их по возможности дальше, особенно от приемника.

В современных передатчиках, как правило, мало применяется индуктивности больших мощностей, поэтому передатчик и приемник можно разделять электростатическим экраном (магнитопрозрачным материалом) из латуни, алюминия. Это лишь некоторые из методов решения проблем электромагнитной совместимости.