Исследование и разработка конструкции широкополосного симметрирующего устройства

Устройства согласования и модели широкополосных симметрирующих трансформаторов. Электрическая принципиальная схема симметрирующего устройства с использованием современных программных продуктов. Тонкопленочная технология изготовления микрополосковых линий.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 20.10.2013
Размер файла 4,4 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

3. Конструкторский раздел

3.1 Обоснование и разработка конструкции широкополосного симметрирующего устройства

Анализ результатов, полученных на этапе схемотехнического проектирования, позволяет сделать вывод о реализуемости элементов схемы в виде связных полосковых линий. Чтобы получить окончательный вид разрабатываемого устройства необходимо рассчитать его в геометрическом элементном базисе.

Геометрические размеры линий и их волновые сопротивления будут зависеть от параметров материала подложки и ее геометрических размеров. При этом важно, чтобы потери в микрополосковой линии в диапазоне рабочих частот были минимальны, а конструкция обеспечивала надежность микросборки после сборки в корпус.

Потери в микрополосковой линии передачи зависят от удельного сопротивления проводящего слоя и потерь диэлектрическом слое. Отсюда, следует, что подложка должна обладать минимальным тангенсом угла потерь и иметь высокую повторяемость по данному параметру не только от партии к партии, но в различных точках одной пластины. В настоящее время широкое распространение получили подложки из органических диэлектриков и подложки на основе керамических материалов. Последние имеют более высокие значения относительной диэлектрической проницаемости (916) и небольшие значения тангенса угла потерь (1 ч 15?10-4). Большинство органических диэлектриков имеют небольшие значения диэлектрической проницаемости (2ч6), они имеют значительно большие коэффициенты линейного расширения по сравнению с неорганическими материалами, и меньшие значения коэффициента теплопроводности. В промышленности большее применение нашли именно подложки из неорганических диэлектриков. Однако применение их связано с большими технологическими трудностями, которые приводят к существенному увеличению себестоимости платы и времени ее изготовления. Эти трудности связаны с проблемами, возникающими при сверлении переходных отверстий, нанесении проводящих слоев. Исходя из выше сказанного, для макетирования целесообразно применить подложку из поликора, поскольку он имеет наименьшие потери среди органических диэлектриков, легко обрабатывается и выпускается в виде листов с двухсторонней металлизацией.

Для проведения моделирования широкополосных симметрирующих трансформаторов в геометрическом элементном базисе выбран современный эффективный пакет САПР: Microwave Office, имеющий легко осваиваемый и понятный Windows - интерфейс. Пакет "Microwave Office" фирмы Applied Wave Research обладает широким спектром средств для качественного проектирования СВЧ МИС. Во-первых - это наличие соответствующих моделей пассивных элементов, позволяющих анализировать МИС. Во-вторых - это встроенные средства оптимизации, с помощью которых можно достаточно эффективно выполнять оптимизацию схем. Следует также отметить возможность анализа и оптимизации процента выхода годных изделий (yield). Ну и конечно возможность получать топологию проектируемой МИС, с последующим экспортом ее в формат AutoCAD и получением промежуточных фотооригиналов для изготовления МИС. Реализация методики преобразования моделей в среде "Microwave Office" позволит эффективно выполнять оптимизацию МИС, а также получать топологию, используя при этом стандартные возможности среды.

3.2 Моделирование широкополосного симметрирующего трансформатора на связных линиях

Переход в геометрический базис осуществляется с помощью ПО Microwave Office (Window-TX Line…).В результате получаем длину связных линий 2.67мм. Выбор материала подложки производим из таблицы 3.1, материала проводника из таблицы 3.2, размер проводника Т установлен равным 0.007мм W=0.5мм, между связными линиями S=0.38 мм. Характеристики неорганических диэлектриков представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1-Характеристики неорганических диэлектриков

Марка диэлектрика

Поликор (GaAs)

9,6±0,2

1

где-диэлектрическая проницаемость; -тангенс угла потерь.

Основные характеристики металлов представлено в таблице 3.2.

Таблица 3.2-Основные характеристики металлов

Металл

Относительное удельное сопротивление q (по отношению к меди)

Относительное удельное сопротивление q (по отношению к золоту)

, Ом*м

(на постоянном токе при )

, См/м

(Удельная проводимость)

Медь Cu

1,0

0,709

0,0172

5,9

С использованием встроенных базовых элементов в пакет программы производим моделирование конструкции непосредственно на подложке. Выбираем сопротивление генератора 70.7 Ом, а сопротивление нагрузок по 50 Ом.

Рис. 3.1. Конструкция симметрирующего трансформатора

Строим зависимость коэффициентов передачи по мощности с входного на выходные порты от частоты 2-18 ГГц.

Рис. 3.2. Зависимость коэффициентов передачи по мощности с входного на выходные порты от частоты

Также строим график зависимости КСВН от частоты в диапазоне от 2 до 18 ГГц.

Рис. 3.3. Зависимость КСВН от частоты в диапазоне 2-18 ГГц

Проведенное моделирование подтвердило рассчитанные результаты, данное устройство способно работать в широком диапазоне частот и на нем существует ассиметрия на выходных портах.

3.3 Моделирование широкополосного симметрирующего трансформатора на двух секциях связных линий

В Microwave Office существует модель секции связных линий, в которой можно задать значение четного и нечетного способов возбуждения и центральную частоту. С этой модели и начнем.

Рис. 3.4. Конструкция симметрирующего трансформатора на двух секциях связных линий

Построим график передаточной характеристики данного симметрирующего устройства. Графики, полученные при моделировании, почти полностью совпадают с таким же устройством, промоделированным с помощью Mathcad в предыдущей главе, что говорит о правильности нашей модели. Эта зависимость представлена на рисунках 3.5 и 3.6.

Рис. 3.5. Зависимость коэффициентов передачи по мощности с входного на выходные порты от частоты

Рис. 3.6. Зависимость КСВН от частоты в диапазоне 5-15 ГГц

Моделирование симметрирующего трансформатора на двух секциях связных линий на реальной подложке представлено на рисунке 3.7.

Рис. 3.7. Конструкция симметрирующего трансформатора на двух секциях связных линий

С помощью ПО Microwave Office (Window-TX Line…) произведен расчет длин связных линий передачи. В результате моделирования конструкции получены зависимости передачи входной мощности на выходные порты.

Рис. 3.8. Зависимость коэффициентов передачи по мощности с входного на выходные порты от частоты

Рис. 3.9. Зависимость КСВН от частоты в диапазоне 7-12 ГГц

Таким образом симметричную передачу можно получить на двух секциях связных линий. Зависимость КСВН необходимо улучшить. Для этого можно использовать другие модели встроенные в ПО "Microwave Office".

Рис. 3.10. Конструкция симметрирующего трансформатора на подложке SSUBT

Данная модель позволяет существенно уменьшить влияние земли [17]. При этом связь между микрополосками будет осуществляться при помощи межслойного взаимодействия.

Рис. 3.11. Зависимость коэффициентов передачи по мощности с входного на выходные порты от частоты представленная в дБ

Сравнительный анализ графиков зависимости КСВН от частоты 3.9 и 3.12 показал существенное улучшение передаточной характеристики. Данная модель сложна в конструкторской реализации. Поэтому следует найти более приемлемую модель для конструкции данного устройства.

Рис. 3.12. Зависимость КСВН от частоты в диапазоне 5-15 ГГц

Рис. 3.13. Конструкция симметрирующего трансформатора на подложке SPSUB

Рис. 3.14. Зависимость КСВН от частоты в диапазоне 5-18 ГГц

Рис. 3.15. Зависимость коэффициентов передачи по мощности с входного на выходные порты от частоты представленная в дБ

Рис. 3.16. Зависимость разности фаз между выходными портами от частоты представленная в градусах

При исследовании нескольких моделей устройств широкополосных симметрирующих трансформаторов приходим к выводу, что последняя модель удовлетворяет все технические требования представленные в задании. На ее основе будет разрабатываться конструкторская и технологическая документация.

4. Технологический раздел

4.1 Тонкопленочная технология изготовления микрополосковых линий

При проектировании микроэлектронной аппаратуры СВЧ диапазона редко удается разделить электрический расчет схемы, разработку конструкции и технологию изготовления. Как правило, это единый процесс.

В настоящее время в СВЧ диапазоне наибольшее практическое применение получили гибридно-пленочные интегральные схемы. Отличительной особенностью микросхем данного класса является то, что подложка вместе с металлизацией с лицевой и обратной сторон образуют микрополосковую линию передачи. По конструктивно-технологическим признакам, а также с учетом элементной базы гибридно-пленочные микросхемы СВЧ можно разделить на две основные группы: микрополосковые схемы с распределенными параметрами; пассивные RCL - микросхемы, содержащие сосредоточенные элементы. Рассмотрим вкратце основные технологические процессы изготовления микрополосковых схем с распределенными параметрами. Эта группа пассивных СВЧ микросхем содержит пассивные элементы выполненные в виде отрезков линий передачи определенной конфигурации. Структура микрополосковой линии передачи зависит от технологии изготовления рисунок 4.1.

Рис. 4.1. Поперечный разрез проводников микрополосковой линии, изготовленных гальваническим наращиванием а), прямым травлением б), и комбинированным методом в): 1 - защитный антикоррозийный слой; 2 - слой меди; 3 - адгезионный слой; 4 - диэлектрическая подложка.

Иногда проводящий слой микрополосковой линии выполняют без защитного покрытия, если основу проводника составляют пленки благородных металлов, например золота, и без адгезионного подслоя, например, если рабочим слоем служит алюминий.

СВЧ микросхемы с распределенными параметрами изготавливают тремя основными способами:

- Нанесение и вжигание паст по толстопленочной технологии (рис. 4.1).

- Гальваническое наращивание толстых пленок в сочетании с фотолитографией и напылением (рис. 4.2).

- Термическое испарение в вакууме в сочетании с фотолитографией (рис. 4.3).

Толстопленочная технология (рис. 4.1) характеризуется простотой и не требует высокой квалификации обслуживающего персонала. Однако диапазон ее применения ограничен из-за принципиальных недостатков:

1. большое значение удельного сопротивления проводящих элементов обуславливающее увеличение потерь в 1.5 - 2 раза по сравнению с потерями в проводниках из чистой вакуумно-плавленной меди.

2. необходимость применять подложки с шероховатой развитой поверхностью для обеспечении адгезии проводника к положке, что также приводит к увеличению потерь.

3. малая разрешающая способность метода трафаретной печати, используемого при такой технологии, и малая точность воспроизведения геометрических размеров как по ширине (30мкм), так и по толщине (10мкм), причем невоспроизводимость геометрических размеров в значительной степени зависит от ширины элементов.

4. высокая неоднородность и зернистость структур толстых пленок, что служит дополнительным источником потерь на СВЧ.

Однако, микросхемы, к электрическим параметрам которых не предъявляется высоких требований из экономических соображений целесообразно изготавливать по толстопленочной технологии.

Для, создания микросхем со сложной конфигурацией элементов и воспроизводимостью геометрических размеров не хуже 15мкм применяют тонкопленочную технологию, основанную на получении проводящих пленок гальваническим осаждением или термическим испарением в вакууме и формированием определенной конфигурации элементов методом фотолитографии.

Различают две разновидности маршрутов изготовления микрополосковых схем с применением гальванического осаждения толстых пленок меди (рис. 4.2 а):

а) Наращивание меди по сформированному рисунку схемы с защитой технологических коммутационных проводников;

б) Осаждение меди в окна фоторезиста, который является контактной маской, сформированной на сплошном подслое меди (рис. 4.2 б).

По первому маршруту термическим испарением в вакууме на керамическую подложку наносят пленку меди с адгезионным подслоем общей толщиной порядка 1мкм. Затем выполняют фотолитографию и травление по напыленным слоям, причем, рисунок защитного рельефа включает не только рабочие элементы микросхемы, но и коммутационные технологические проводники. Последние обеспечивают электрическую связь всех элементов, необходимую для подачи потенциала на все проводники при их гальваническом усилении, в то время, как контакт внешней цепью имеет лишь один элемент. После этого осуществляется фотолитография для защиты коммутационных проводников. После усиления рабочих элементов и нанесения на них антикоррозийного покрытия гальваническим осаждением, удаляют фоторезист и травят технологические проводники.

Недостатком данного маршрута изготовления является наличие технологических коммутационных проводников, что приводит к увеличению числа рабочих шаблонов, фотолитографических операций и, следовательно, к усложнению технологического процесса изготовления микросхем.

Рис. 4.2. Последовательность укрупненных технологических операций при изготовлении проводников МПЛ при гальваническом наращивании: а) наращивание меди по сформированному рисунку; б) осаждение меди в окна фоторезиста.

Второй маршрут изготовления микрополосковых схем с применением гальванического усиления основан на другом принципе подачи потенциала на все рабочие элементы микросхемы. В этом случае сначала также на керамическую подложку наносят сплошной слой меди с адгезионным подслоем общей толщиной не более 1мкм (желательно 0.4 - 0.7мкм). Затем формируют защитный рельеф и создают фоторезистивную маску. Чтобы исключить боковое разрастание проводников нужно использовать слои фоторезиста значительной толщины, близкой к толщине проводящего слоя при гальваническом наращивании.

Таким образом, контактирование в этом случае осуществляется по сплошному напыленному слою меди, а гальванический слой осаждают в окна на фоторезисте по пробельным участкам. После гальванического усиления рабочих участков и нанесения на них антикоррозийного покрытия удаляют фоторезистивную контактную маску, растворяя ее, и стравливают тонкий слой меди с адгезионным подслоем. Для формирования контактной маски толщиной более 2мкм используют сканирование электронным лучом. В этом случае материал контактной маски выбирают чувствительным к воздействию бомбардировки электронами.

Таким образом, второй технологический маршрут свободен от недостатков первого, однако, имеет свои трудности. Среди трудностей данного маршрута следует отметить: сложность нанесения и удаления толстой фоторезистивной пленки, загрязнение электролита при гальваническом наращивании проводящего слоя в окнах фоторезистивной маски, получение значительного разрастания элементов в случае тонкого слоя фоторезиста, искажение профиля проводников при травлении слоя меди с адгезионным подслоем.

Общими недостатками указанных маршрутов изготовления микрополосковых схем являются:

- Зависимость удельного сопротивления проводников от технологических режимов осаждения, состава и чистоты электролитов;

- Наличие неравномерного роста толщины пленок на подложках больших размеров и в схемах, имеющих элементы с различной шириной проводящих полосок.

Неравномерность по толщине может достигать 7мкм при средней толщине проводящего слоя 20мкм, невоспроизводимость геометрических размеров элементов по ширине при этом составляет 15 - 20мкм.

Чтобы исключить искажение профиля проводящих элементов и зависимость неравномерности геометрических размеров элементов по толщине и ширине от их геометрической формы применяют метод прямого травления толстых пленок рис. 47. При данном методе толстые пленки могут быть получены термическим испарением в вакууме, а также и гальваническим усилением тонких напыленных слоев. Изготовить микросхемы на основе данного метода можно также по двум различным маршрутам, отличающимся последовательностью технологических операций нанесения защитного антикоррозийного покрытия:

а) антикоррозийное покрытие нанесено термическим испарением в вакууме и может служить маской при селективном травлении рабочих проводников.

б) Антикоррозийное покрытие нанесено гальваническим или химическим покрытием как после формирования рисунка элементов микросхемы, так и до выполнения фотолитографии.

Рассмотрим характерные особенности, достоинства и недостатки последнего маршрута.

Рис.4.3. Последовательность укрупненных технологических операций изготовления МПЛ методом прямого травления толстых пленок.

При травлении толстых пленок, полученных гальваническим осаждением, требуется усиление фоторезистивной маски, чтобы исключить проколы из-за различной поверхности осадков. Кроме того, травление пленок может быть неравномерным из-за пористой и крупнозернистой структуры осадков. Поэтому схемы, к выходным параметрам которых предъявляются высокие требования, целесообразно изготавливать по данному маршруту, используя пленки, полученные термическим испарением в вакууме. В этом случае пленки получаются высокой плотности и однородности, их удельное сопротивление с точностью до погрешности измерения равно удельному сопротивлению массивного образца меди, поэтому потери в СВЧ диапазоне будут минимальными, а травление слоев равномерным.

К общим недостаткам последних маршрутов изготовления СВЧ микросхем можно отнести:

- необходимость повышать скорость удаления продуктов реакции, уменьшать клин травления и увеличивать вязкость травителя для исключения проникновения последнего в поры фоторезиста и на границе фоторезист - проводящая пленка;

- ограничение, накладываемое на минимальный размер зазора между проводниками, связанное с наличием клина подтравливания и необходимость изготовления фотошаблонов с его учетом;

- при нанесении защитного антикоррозийного покрытия до проведения фотолитографии торцы проводящих элементов оказываются незащищенными; нанесение же защитного после формирования рисунка элементов микросхемы химическими методами требует дополнительной активации поверхности, а гальваническим осаждением - специального контактирование между элементами.

Таким образом, рассмотренные технологические методы формирования микрополосковых схем позволяют создавать проводящие элементы, обеспечивающие различные выходные параметры микросхем. Для получения микросхем с малым зазором между проводниками целесообразно использовать первые два маршрута с учетом их особенностей. При формировании схем с высокой добротностью и воспроизводимостью геометрических размеров при зазоре между элементами не менее 40мкм рекомендуется метод прямого травления толстых пленок, полученных термическим испарением в вакууме который не имеет аналогов и в этом случае является оптимальным.

Проанализировав описанные методы изготовления МПЛ и, учитывая высокие требования к добротности и воспроизводимости геометрических размеров, а также, что минимальный зазор между МПЛ (100мкм) значительно превышает технологические ограничения, выбираем для изготовления платы широкополосного симметрирующего устройства метод прямого стравливания толстых пленок, полученных испарением в вакууме с последующей фотолитографией.

Последовательность укрупненных технологических операций изготовления МПЛ этим методом приведена на рис. 4.3. В приложении приведена маршрутно-опреационная карта по ГОСТ 3.1118-82 на технологический процесс изготовления микрополосковой платы, разрабатываемого устройства, в соответствии с [14], [15] с помощью программы TechnologiCS.

5. Организационно-экономический раздел

5.1 Введение

Широкое распространение авиационной, ракетной и космической техники вызвало повышенный интерес к проблеме получения значительных мощностей в диапазоне длин волн от дециметрового до миллиметрового. При этом специфика области применения накладывает серьезные ограничения по показателям массы, габаритной мощности, энергопотреблению и целому ряду других противоречивых требований. Одним из таких требований является согласование импедансов и симметрирующая передача мощности. В данном дипломном проекте был разработан широкополосный симметрирующий трансформатор на связных линиях.

Процесс разработки изделия РЭА можно условно разбить на четыре этапа:

- подготовительная стадия;

- теоретические исследования;

- макетирование и экспериментирование;

- составление отчета.

Для того чтобы наиболее полно составить план и смету затрат на НИОКР необходимо максимально детализировать этапы, чем подробней перечислены работы по этапам, тем с большей достоверностью определяются объемы работ, сроки и стоимость разработки.

В план и смету затрат на проведение НИОКР по данной теме включаются все работы, выполняемые инженерно - техническими работниками, а также работниками, связанными с исследованиями, испытанием и изготовлением макета.

Наиболее сложной частью при планировании НИОКР является расчет трудоемкости НИОКР и каждого этапа в отдельности. Трудовые затраты составляют основную часть стоимости НИОКР и непосредственно влияют на сроки разработки. Основным материалом при установлении трудоемкостей служат отчетно-статистические данные по проведенным работам за ряд лет.

5.2 Расчет затрат на проектирование и НИР

Расчет затрат на научно-исследовательскую работу включает в себя расчет затрат на материалы, необходимые для выполнения научно-исследовательскую работу, затраты на основную и дополнительную заработную плату научного руководителя и проектировщика, проводящих исследования, единый социальный налог, затраты на машинное время (так как для моделирования используются современные САПР).

Вышеперечисленные расчеты произведены с целью выявления экономической стоимости данного проекта.

Расчет затрат на НИР

В затраты на материалы при проведении НИР входят затраты на вспомогательные материалы, комплектующие изделия, необходимые для выполнения. Используемые материалы приведены в таблице 5. - [20].

Таблица 5.1.

Материалы

Единица

измерения

Количество

Цена за ед.

руб.

Сумма

руб.

Оптический диск

шт.

1

22.00

22.00

Бумага

пачки

Ѕ

150.00

105.00

Итого:

127.00

Таким образом величина затрат на материалы равна 127.00 руб.

Затраты на основную заработную плату

Размер основной заработной платы устанавливается исходя из категорий исполнителей, трудоемкости, затрачиваемой ими на выполнение отдельных видов работ и их средней основной заработной платы на один рабочий день.

Таблица 5.2 - План по проведению НИОКР

Наименование этапа и содержание работ

Трудоем.,ч

Исполнители

Категория

Трудоем., ч

Кол-во чел.

1

Подготовительный этап

33

Ст. инженер

16

1

Инженер-техник

17

1

1.1

Составление задания на НИОКР

3

Ст. инженер

3

1

1.2

Сбор информации по теме.

10

Инженер-техник

10

1

1.3

Обзор литературы по состоянию вопроса.

7

Инженер-техник

7

1

1.4

Согласование и утверждение ТЗ по теме.

3

Ст. инженер

3

1

1.5

Технико-экономическое обоснование целесообразности исследований.

10

Ст. инженер

10

1

2

Технические исследования

120

Ст. инженер

23

1

Инженер-техник

87

1

Техник

5

1

Лаборант

5

1

2.1

Изучение и анализ существующих конструкций

20

Ст. инженер

10

1

Инженер-техник

10

1

2.2

Изучение элементной базы

5

Инженер-техник

5

1

2.3

Изучение САПР

10

Инженер-техник

10

1

2.4

Разработка схемы устройства.

15

Ст. инженер

5

1

Инженер-техник

10

1

2.5

Разработка мат. модели

20

Инженер-техник

20

1

2.6

Разработка конструкции

20

Ст. инженер

4

1

Инженер-техник

16

1

2.7

Прочие работы

30

Ст. инженер

4

1

Инженер-техник

16

1

Техник

5

1

Лаборант

5

1

3

Макетирование и экспериментирование

190

Ст. инженер

5

1

Инженер-техник

35

1

Техник

40

1

Лаборант

110

1

3.1

Изготовление макета

80

Инженер-техник

20

1

Техник

20

1

Лаборант

40

1

3.2

Лабораторные испытания

110

Ст. инженер

5

1

Инженер-техник

15

1

Техник

20

1

Лаборант

70

1

4

Составление отчета

75

Ст. инженер

35

1

Инженер-техник

33

1

Техник

7

1

4.1

Внесение изменений в теор. часть работы

30

Ст. инженер

15

1

Инженер-техник

15

1

4.2

Обобщение результатов

7

Ст. инженер

7

1

4.3

Оформление КД и ТД

14

Инженер-техник

7

1

Техник

7

1

4.4

Опр. перспективы исследования

12

Ст. инженер

6

1

Инженер-техник

6

1

4.5

Написание отчета

12

Ст. инженер

7

1

Инженер-техник

5

1

ИТОГО:

420

Ст. инженер

79

1

Инженер-техник

174

1

Техник

52

1

Лаборант

115

1

Затраты на дополнительную заработную плату

К затратам на дополнительную заработную плату относятся выплаты, предусмотренные законодательством за не явочное время:

· Оплата дополнительных и очередных отпусков

· Выплата вознаграждений за выслугу лет и др.

Размер дополнительной заработной платы работников, непосредственно выполняющих НИР, составляет 12% от основной заработной платы: - [20].

Таблица 5.3 - Расчет фонда заработной платы

Категория

Трудоемкость,

ч

ЗП за час работы, руб.

Основная ЗП, руб.

Дополнительная ЗП, руб.

Сумма, руб.

1

Ст. инженер

79

85

6715

805,8

7520,8

2

Инженер-техник

174

60

10440

1252,8

11692,8

3

Техник

52

50

2600

312

2912

4

Лаборант

115

40

4600

552

5152

ИТОГО:

24355

2922,6

27277,6

Затраты на единый социальный налог

На единый социальный налог приходится 26% от фонда оплаты труда.

Фонд оплаты труда составляет сумму основной и дополнительной заработной платы.

Единый социальный налог составляет:

Затраты на машинное время

В процессе проведения научно-исследовательских работ при моделировании в САПР использовался персональный компьютер, поэтому определим затраты на машинное время на компьютере, которые составляют:

Стоимость часа = 30 руб.

Время работы = часов.

Затраты = руб.

Затраты на накладные расходы

К накладным расходам относятся расходы на управление и хозяйственное обслуживание. Здесь учитывается заработная плата аппарата управления и общественных служб, затраты на содержание и текущий ремонт зданий, сооружений, оборудования и инвентаря, амортизационные отчисления на их полное восстановление и капитальный ремонт. Они составляют 60% от основной заработной платы. - [14].

На основании полученных данных по отдельным статьям затрат составим затраты на НИР в целом. Результаты приведены в таблице 5.5.

Таблица 5.5.

Статьи затрат

Сумма (руб.)

Материалы

127,00

Основная заработная плата

24355

Дополнительная заработная плата

2922,6

Единый социальный налог

7092,176

Затраты на машинное время

1500

Накладные расходы

14613

Итого:

50609,776

Расходы на проведение НИР составляют 50609,776руб.

5.3 Затраты на изготовление опытного образца

Прямые материальные затраты на изготовление

Прямые материальные затраты на изготовление складываются из затрат на приобретение комплектующих, затраты на изготовление а так же затраты на электроэнергию и т.д. Расходы, связанные с приобретением комплектующих, производится с учетом НДС, так как рассматриваются по ценам розничной торговли. Результаты приведены в таблице 5.6.

Таблица 5.6.

Наименование

Марка, тип, сорт

Единицы измерения

количество

Цена за ед., руб.

Сумма, руб.

1

Фольга

М1 0,05

ГОСТ 5638-51

кг

0,05

350

2,5

2

Припой

ПОС 61

ГОСТ 21331-76

кг

0,1

200

20

3

Флюс ФГС

кг

0,3

100

30

4

Печатная плата

Поликор

Дм2

2

150

300

6

Разъем ВЧ

СР50-727 ФВ

шт

2

40

80

ИТОГО:

432.5

Расчет основной заработной платы

При изготовлении прибора использовался труд радиомонтажника пятого разряда. Часовая ставка монтажника пятого разряда определяется из месячной заработной платы, которая составляет 6000 руб.

Количество часов в месяц:

Часовая ставка монтажника пятого разряда:

Расчет времени работы радиомонтажника приведен в таблице 5.7.

Таблица 5.7 - Расчет основной заработной платы рабочих

Вид работ

Трудоемк., ч

Разряд рабочих

Часовая тарифная ставка, руб/ч

Заработная плата, руб.

Заготовительные

2

4

55

110

Фрезерные

0,5

4

60

30

Слесарные

0,5

4

50

25

Изготовление плат

8

5

60

480

Монтажно-сборочные

2

5

60

120

Регулировочные

2

5

60

120

Основная ЗП

885

Дополнительная ЗП

106,2

ИТОГО:

991,2

Основная заработная плата составляет 885 руб.

Размер дополнительной заработной платы составляет 12% от основной заработной платы.

Затраты на единый социальный налог

На единый социальный налог приходится 26% от фонда оплаты труда.

Фонд оплаты труда составляет сумму основной и дополнительной заработной платы.

Единый социальный налог составляет:

Затраты на накладные расходы

К накладным расходам относятся расходы на управление и хозяйственное обслуживание. Здесь учитывается заработная плата аппарата управления и общественных служб, затраты на содержание и текущий ремонт зданий, сооружений, оборудования и инвентаря, амортизационные отчисления на их полное восстановление и капитальный ремонт. Они составляют 60% от основной заработной платы. - [14].

Затраты на изготовление составлены с учетом штатного расписания, фонда оплаты труда и прямых материальных затрат. Затраты на изготовления сведены в таблицу 5.8.

Таблица 5.8

Наименование

Затраты (руб.)

Прямые материальные затраты

432,5

Фонд оплаты труда

991,2

Единый социальный налог

257,712

Накладные расходы

531

Итого:

2212,412

Определение цены устройства

Так как данное устройство предназначено для массового изготовления и распространение, поэтому затраты на изготовление будут на 30% ниже. Так же нужно учесть прибыль, 40% от конечной стоимости затрат на изготовление. Себестоимость при массовом производстве:

Затраты на НИР включаются в затраты на все устройства, которые будут произведены.

Расчет экономической эффективности

- ежегодный объем продаж - 1200 шт.;

- рыночная цена - 2270 руб.;

- жизненный цикл аппарата - 10 лет;

- вероятность технического успеха - 0.8;

- вероятность успеха - 0.8;

- себестоимость - 1548,6964 руб.;

- капиталовложения во все стадии разработки и реализации - 53473,924 руб.

Таким образом:

Экономическая эффективность разработки и изготовления данного устройства составляет 89%.

6. Охрана труда

6.1 Введение

Радиотехнические устройства стали неотъемлемой частью технологического оборудования для различных работ во многих отраслях народного хозяйства. От работы этого оборудования в большой степени зависит эксплуатационная надежность, а также целостность и сохранность механизмов и машин.

В связи с важной ролью радиотехнической аппаратуры ее заранее, в процессе изготовления подвергают тщательной настройке, проверке и испытаниям. Особенно много времени при этом требует аппаратура, которая работает в диапазоне СВЧ. Это обусловлено тем, что на сверхвысоких частотах линейные размеры элементов радиосхем соизмеримы с длинами волн; емкости, индуктивности и сопротивления становятся распределенными по длине, поверхности и объему этих элементов. Помимо этого гораздо сильнее сказывается влияние паразитных связей между элементами. Понятия тока и напряжения при таких частотах теряют свой обычный смысл, так как ток и напряжение меняется от точки к точке вдоль линии передачи и измерить их затруднительно.

При настройке, отработке, ремонте, испытании и эксплуатации таких средств применяются генераторы СВЧ, что связано с опасностью облучения людей, находящихся около аппаратуры.

В данном разделе дипломного проекта рассматриваются вопросы:

· медико-биологического влияния СВЧ излучения на организм человека;

· средства защиты от СВЧ излучений;

· измерения параметров электромагнитного поля СВЧ и обзор приборов для измерения ЭП СВЧ диапазона.

так как, разрабатываемое устройство (ППФ на НЛП) предназначено для работы в СВЧ диапазоне.

6.2 Медико-биологический аспект влияния СВЧ на здоровье человека

В дипломном проекте рассматривается расчет конструкции полосового фильтра СВЧ диапазона. Фильтр работает в диапазоне СВЧ, поэтому выполнен в интегральном исполнении, что характерно для устройств, работающих при сверхвысоких частотах. Таким образом, каждый полосковый элемент работает как своеобразная антенна, излучающая в окружающее пространство электромагнитные волны высокой частоты. В результате этого обслуживающий устройство персонал (настройщик) находится под влиянием электромагнитного поля СВЧ, которое неблагоприятно воздействует на организм в целом.

Были проведены исследования, в результате которых было установлено, что у лиц, проживающих в 4-6 км от базовой станции ССС и подвергавшихся воздействию электромагнитных излучений СВЧ-диапазона, преобладали субъективные расстройства, характерные для соматоцеребральной астении и нарушений вегетативной нервной системы надсегментарного уровня [22]. Многие люди предъявляли жалобы на снижение памяти. Ведущее место занимали жалобы на быструю утомляемость, нарушение сна, головные боли, раздражительность, резкую смену настроения, сердцебиения, сонливость днем, общую слабость, плохую переносимость жары, холода, чувство "нехватки воздуха", повышенную напряженность и тревожность.

У обследованных выявлены цитопеническая направленность изменений периферической крови (лейкопения, тромбоцитопения). Впервые при данной патологии установлены признаки коагулопатии.

Результаты иммунологического мониторинга позволяют квалифицировать выявленные изменения как вторичное иммунодефицитное состояние. Также, было выявлено существенное преобладание заболеваемости вирусными инфекциями. Особенно ярко это проявилось при сопоставлении заболеваемости герпесом. Кроме того, наблюдалась некоторая тенденция к увеличению числа аллергических реакций [22].

Наряду с представленными выше субъективными расстройствами были выявлены жалобы, характерные для функциональных нарушений со стороны органов дыхания и желудочно-кишечного тракта. При объективном обследовании патологии органов дыхания не было установлено. Это позволило диагностировать нейрогенный гипервентиляционный синдром.

Электрокардиографическое исследование установило нарушения функции автоматизма синусового узла, преимущественно в виде брадиаритмии и признаки дистрофических изменений миокарда.

Исследование систем крови и гемостаза выявило тромбоцитопению и активацию аутоиммунных процессов. Впервые установлен при данной патологии синдром коагулопатии потребления.

На рисунке 6.1 представлена схема возможных механизмов реализации влияния ЭМП на иммунную систему организма[21].

Рисунок. 6.1 Схема возможных механизмов реализации влияния ЭМИ на иммунную систему организма

Почти невозможно заранее рассчитать количество лучистой энергии, поглощенной телом человека в данном участке электромагнитного поля и преобразованной в теплоту. Величина этой энергии сильно зависит от основных электрических характеристик, положения, размеров и структуры мышечной и жировой тканей и направления падения волны, т. е. другими словами, эта величина зависит от входного сопротивления данной сложной структуры. Направление поляризации падающей волны относительно оси тела также играет существенную роль. В каждом отдельном случае для установления симптомов требуется точное исследование существующих условий. Действительное повышение температуры тела зависит от таких параметров окружающей среды, как температура и влажность, и от механизма охлаждения тела.

Облучение в сверхвысокочастотном интенсивном поле живых тканей приводит к изменению их свойств, которые связаны с тепловыми последствиями поглощения излучения. Для изучения этих изменений живые ткани можно разделить на два класса:

а) ткани, содержащие кровеносные сосуды;

б) ткани, не содержащие кровеносных сосудов.

При соответствующем регулировании выходной мощности генератора сверхвысоких частот и продолжительности облучения различные ткани, содержащие кровеносные сосуды, могут быть нагреты практически до любой температуры. Температура тканей, начинает повышаться сразу же после подвода к ней СВЧ - энергии. Этот рост температуры продолжается в течение 15-20 мин и может на 1-2 °С повысить температуру ткани по сравнению со средней температурой тела, после чего температура начинает падать[1]. Падение температуры в облучаемом участке происходит в результате резкого увеличения в нем потока крови, что приводит к соответствующему отводу теплоты.

Головной и спинной мозг чувствительны к изменениям давления, и поэтому повышение температуры в результате облучения головы может иметь серьезные последствия. Кости черепной коробки вызывают сильные отражения, из-за чего оценить поглощенную энергию очень трудно. Повышение температуры мозга происходит наиболее быстро, когда голова облучается сверху или когда облучается грудная клетка, так как нагретая кровь из грудной клетки непосредственно направляется к мозгу. Облучение головы вызывает состояние сонливости с последующим переходом к бессознательному состоянию. При длительном облучении появляются судороги, переходящие затем в паралич. При облучении головы неизбежно наступает смерть, если температура мозга повышается на 6 °С.

Глаз - это один из наиболее чувствительных к облучению энергией СВЧ органов, потому что он имеет слабую терморегуляционную систему и выделяющаяся теплота не может отводиться достаточно быстро. После 10 минут облучения мощностью 100 Вт на частоте 2450 МГц возможно развитие катаракты (помутнения хрусталика глаза), в результате чего белок хрусталика коагулирует и образует видимые белые вкрапления. На этой частоте наибольшая температура возникает около задней поверхности хрусталика, который состоит из протеина, легко повреждаемого при нагревании.

Мужские половые органы в высшей степени чувствительны к тепловому воздействию и, следовательно, особенно уязвимы при облучении. Безопасная плотность излучения в виде максимального уровня 5 мВт/см2 значительно ниже, чем для других чувствительных к облучению органов. В результате облучения семенников может наступить временное или постоянное бесплодие. Повреждение половых тканей рассматривают особо, так как некоторые генетики считают, что небольшие дозы облучения не приводят к каким-либо физиологическим нарушениям, в то же время могут вызвать мутации генов, которые остаются скрытыми в течение нескольких поколений [22].

Центральная нервная система человека является тонко реагирующим датчиком на различные внешние воздействия. Эта система управляет не только мышцами человека, но и другими органами. Можно сделать предположение, что если ЦНС меняет свое состояние (под воздействием какого-либо фактора), то это может найти свое отражение и в нарушении работы любого органа. Если предположить, что выявленные нами признаки реакции человека на воздействия различных физических факторов есть показатель изменений ЦНС, то это может найти свое отражение и в различного рода вегетативных нарушениях.

Приведенные примеры, показывают, в какой степени может проявиться воздействие СВЧ на человека. СВЧ воздействуют на системы организма человека. Поэтому при проектировании и установки нового СВЧ устройства необходимо уделять немало времени на разработку защиты от высокочастотного излучения. Следует подчеркнуть, что у человека нет органа чувств, который своевременно предупреждал бы об опасности излучения.

6.3 Защита от воздействия излучений СВЧ

Основные меры защиты от воздействия СВЧ - излучений сводятся к следующему:

уменьшение излучения непосредственно от источника излучении (антенна, открытый волновод и т. д.);

экранирование источника излучения;

экранирование рабочего места у источника или удаление источника от рабочего места;

применение индивидуальных средств защиты.

В зависимости от типа источника излучения, его мощности, характера технологического процесса могут быть применены один из указанных методов или любая их комбинация.

Рассмотрим конкретно все меры защиты [22].

· Уменьшение излучения непосредственно от источника.

Снижение интенсивности излучения непосредственно у источника при регулировке, настройке, испытании генераторов СВЧ и передающих устройств осуществляется с помощью поглотителей мощности (эквивалент антенн). Поглощение энергии эквивалентами антенны происходит в результате затухания электромагнитной волны вдоль поверхности нагрузки, а также в объеме самой нагрузки. Разработаны различные типы поглотителей, поглощающие мощность излучения от долей до сотен Ватт. В таблице 6.1 дана характеристика некоторых наиболее распространенных в промышленности поглотителей [21].

Таблица 6.1 Характеристика поглотителей

№ п/п

Марка поглотителя

Рабочий диапазон частот, МГц

Коэффициент стоячей волны

Максимально поглощаемая мощность

Вход

1

ЭИС-5

150-375

1,25

5

Коаксиальный 75см

2

ЭИС-100

150-375

1,30

100

Коаксиальный 75см

3

УАЭ-5

352-666

1,20

5

Коаксиальный 75см

4

УАЭ-100

352-666

1,25

100

Коаксиальный 75см

5

ЭИК-1-250

2500-3750

1,25

250

Коаксиальный 50см

6

ЭАВ-1-250

2500-3750

1,25

250

Волноводный 75х34мм

7

52И-Е1

8600-9600

1,20

250

Волноводный 22,9х10,2мм

Типовые поглотители выполняются в ступенчатой, конусно-образной или клинообразной форме для обеспечения достаточно хорошего коэффициента стоячей волны [22] (рисунок 6.2).

Рисунок 6.2 - Типовые поглотители мощности. I - коаксиальные; II - полноводные; а, г - поглотители малой мощности; б, д - поглотитель большой мощности с графито-цементным заполнителем; в, е - поглотители мощности с водяной нагрузкой.

· Экранирование источников излучения.

Для уменьшения проникновения СВЧ - излучений в производственное помещение экранируется источник излучения. Для этого используются металлические сплошные или сетчатые экранирующие устройства, экраны с поглощающими покрытиями. Форма, тип, размеры, материал экранирующего устройства зависят от того, имеет ли место непосредственное излучение от источника или "паразитное" (неиспользуемое), направленное или ненаправленное, непрерывное или импульсное и какова величина излучаемой мощности.

Иногда по технологическим причинам нельзя применить металлические экраны, тогда используют сетчатые экраны, которые обладают худшими экранирующими свойствами, но широко используются когда достаточно ослабления, мощности до 1000 раз. В таблице 6.2 дана характеристика экранирующей способности некоторых латунных сеток.

Таблица 6.2 - Характеристика экранирующей способности латунных сеток

№ сеток по ГОСТ 3584-53

Размеры стороны ячейки в свету, мм

Число ячеек на 1см2 сетки

Диаметр проволоки, мм

Ослабление потока мощности, % и дБ

Длина волны, см

3

6

10

%

дБ

%

дБ

%

дБ

2,6

2,6

10,4

0,50

98,4

18

99,3

22

99,7

25

2

2,0

16

0,50

99,4

22

99,6

24

99,8

27

1,25

1,25

34,6

0,40

99,8

27,5

99,9

29

94,4

31

1

1,0

54,4

0,35

99,9

31

99,8

29,5

98,8

27,5

0,9

0,9

64

0,35

>99,9

35

99,8

28

>99,9

29

0,8

0,8

82,6

0,30

>99,9

34

99,8

28

>99,9

30,5

0,4

0,4

331

0,15

>99,9

40

>99,9

>30

>99,9

32

0,1

0,1

34,60

0,07

>99,9

>40

>99,9

>30

>99,9

34

Для экранирования окон камер, кабин, установок и помещений применяется прозрачное стекло, покрытое отражающим слоем - полупроводниковой двуокисью олова (SnO2).

Стекло ослабляет СВЧ-мощность в диапазоне длины волн от 0,8 до 150 см на 30 дБ.

В производственных помещениях везде, где применяются металлические экраны, желательно применять радиопоглощающие покрытия для уменьшения отражений излучения СВЧ в пространство и особенно на рабочие места. В таблице 5.3 приведены наиболее распространенные радиопоглощающие материалы [21].

Таблица 6.3 - Радиопоглощающие материалы

Наименование материала

Тип, марка

Рабочий диапазон, мм

Коэффициент отражения металла

Ослабление проходящей мощности, %

Примечание

Резиновые коврики

В2Ф-2

В2Ф-3

ВКФ-1

0,8-4

2

98

Резиновые листы с шипами 8-10см

Магнитодиэлектрические пластины

ХВ-0,8

ХВ-7,0

ХВ-3,2

ХВ-6,0

ХВ-10

0,8-10

2

98

Узкодиапазонный материал

Поглощающие пластины на основе поролона

ВРПМ

3-100

1-2

98-99

Поглощающие пластины на основе древесины

"Луч"

1-150

1-3

97-99

Поглощающие пластины

СВЧ-0,68

15-200

3-4

96-97

Текстолит графитированный

№ 369-61

0,8-16

До 50

50-70

Краска

НТСО 014-003

0,8-16

До 50

65-85

6.4 Измерения параметров электромагнитного поля СВЧ на разработанном устройстве. Применяемые приборы

Для определения интенсивности электромагнитных полей, воздействующих на обслуживающий персонал, замеры проводят в зоне нахождения персонала по высоте от уровня пола (земли) до 2 м через 0,5 м. Для определения характера распространения и интенсивности полей в цехе, на участке, в кабине, помещении (лаборатории и др.) должны быть проведены измерения в точках пересечения координатной сетки со стороной в 1 м. Измерения проводят (при максимальной мощности установки) [22].

Исследования электромагнитных полей на рабочих местах должны проводиться в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.002--84, ГОСТ 12.1.006--84 по методике, утвержденной Минздравом РФ.

В технике ультравысоких и сверхвысоких частот измерение мощности является одним из основных видов измерений. В передающих, приемных и измерительных устройствах диапазона СВЧ приходится производить измерения мощности в широком интервале -- от 10-16 до 107 Вт. Особенности конструкции радиотехнических устройств диапазона СВЧ и принципиальное отличие методов измерения мощностей различных уровней в пределах упомянутого интервала обусловили большую номенклатуру измерителей мощности, разных по способу измерения и пределам измеряемой мощности.

· Измеритель интенсивности электромагнитного излучения (П3-30)

Рисунок 6.3. Вид прибора П3-30

Прибор П3-30 (рис.6.3) обеспечивает изотропное измерение интенсивности электромагнитного излучения для контроля норм по электромагнитной безопасности в соответствии с ГОСТ 27859-89, ГОСТ 12.1.006-84, ГН 2.1.8./2.2.4.019-90 и СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96 [23]. Предназначен для изучения воздействия электромагнитного поля, как на человека, так и на окружающую среду.

Область применения:

Контроль норм по электромагнитной безопасности

визуальное оповещение пользователя при достижении предельно допустимых значений;

Цифровая индикация:

напряженности электрического поля;

энергетической экспозиции напряженности электрического поля;

плотности потока энергии;

энергетической экспозиции плотности потока энергии;

Технические характеристики прибора даны в таблице 6.4

Таблица 6.4 Технические характеристики прибора П3-30

ПАРАМЕТРЫ

ВЕЛИЧИНА

Рабочий диапазон частот, ГГц

0,03 - 40

Диаграмма направленности

Изотропная, 3-ортогональная

Диапазон измерения по напряженности эл. поля, В/м

1 - 1000

Диапазон измерения по плотности потока мощности, мкВт/см2

0,265 - 265000

Разрешение измеренных значений, %

2

Рисунок 6.4 Структура измерения плотности потока мощности

Измеритель состоит из антенны-преобразователя (1) напряженности переменного электрического поля в постоянное напряжение и измерительного блока (2), осуществляющего аналого-цифровое преобразование, цифровую обработку сигнала и вывод результатов измерения на экран жидкокристаллического индикатора, а так же на персональную ЭВМ (3). Структура измерителя поясняется схемой, представленной на рисунке.

Антенна измерителя имеет три дипольно-детекторные микросборки, которые образуют взаимно-ортогональную структуру. Антенна вносится в измеряемое поле электромагнитной волны с вектором распространения К. Положение прибора и ручки антенны параллельно вектору магнитного поля Н, как показано на рисунке, соответствует минимальной (основной) погрешности измерения.

Измеритель обеспечивает измерения средних значений напряженности и ППЭ в диапазоне частот электромагнитных излучений от 0.03 до 40 ГГц. В устройстве измерительном проведена прошивка частотных характеристик антенны - преобразователя таким образом, что при установке частоты контролируемого электромагнитного излучения автоматически происходит коррекция неравномерности частотной характеристики антенны-преобразователя.

Приборы для контроля электрических и магнитных полей.

Измеритель напряженности электромагнитного поля B E метр;

Универсальный измеритель уровней электростатических полей СТ-01;

Измеритель напряженности электрического и магнитного поля ИПМ-101;

Измеритель напряженности электрического и магнитного поля П3-50;

Измеритель напряженности электростатического поля ЭСПИ-301;

Комплект приборов для измерения электромагнитных излучений "ЦИКЛОН-04";

Комплект приборов для измерения электромагнитных излучений "ЦИКЛОН-05"

Основные характеристики ЭМИ СВЧ излучения:

Интенсивность облучения в местах нахождения работающих с генераторами СВЧ недолжна превышать предельно допустимой величины

- При облучении в течение всего рабочего дня - 0,01мВт/см2;

- При облучении не более 2 часов за рабочую смену - не более 0,1мВт/см2;

- При облучении не более 15 - 20 минут за рабочий день - не более 1мВт/см2 при условии обязательного использования защитных очков.

В диапазоне частот 300МГц - 300ГГц интенсивность ЭМИ характеризуется плотностью потока энергии (ППЭ): энергетическая нагрузка представляет собой произведение плотности потока энергии поля на время его воздействия [23]

(6.1)

Предельно допустимые значения ППЭ электромагнитного поля

(6.2)

где k - коэффициент ослабления биологической эффективности равный: 1 - для всех случаев воздействия, исключая облучение от вращающихся и сканирующих антенн, 10 - для случаев облучения от вращающихся и сканирующих антенн. - предельно допустимая энергетическая нагрузка, равная ; а Т - время пребывания в зоне облучения за рабочую, ч.

Во всех случаях максимальное значение не должно превышать 10 Вт/м2.

В соответствии с ГОСТ 12.1.006-84 предельно допустимое значение электромагнитного поля определяется из выражения (6.2). Поскольку в конструкции нет вращающихся и сканирующих антенн, то выбираем k=1, принимая время пребывания в зоне облучения равным восьми часам, получаем:

.(6.3)

Эффект воздействия электромагнитного поля на биологический объект принято оценивать количеством электромагнитной энергии, поглощаемой этим объектом, при нахождении его в поле:

(6.4)

где - плотность потока мощности излучения электромагнитного энергии [Вт/м2]; - эффективная поглощающая поверхность тела человека [м2].

Произведем расчет плотности потока мощности, излучаемого ППФ на рабочих местах без учета экрана [21] по следующей формуле

(6.5)

где - мощность, излучаемая устройством, а - расстояние от устройства до человека.

Максимальную мощность на выходе устройств равна 0,76Вт. Положим расстояние r равным 50см, тогда:

Вт/м2

Из расчета видно, что плотность потока мощности приблизительно в два раза превышает допустимое значение, в связи с этим необходимо применять специальные меры защиты.

Определим безопасные расстояния от источника СВЧ излучения, исходя из норм для длительного и кратковременного пребывания в зоне облучения. Для этого из формулы (5.5) выразим расстояние r, а в место подставим значения, соответствующие норме для длительного (0.25Вт/м2) и кратковременного (10Вт/м2) облучения. Тогда:

(6.6)

(6.7)

(6.8)

Выполнять настройку ППФ при таких значениях безопасного расстояния невозможно, что еще раз подтверждает необходимость принятия мер защиты персонала от СВЧ излучения.

Экранирование - наиболее эффективный способ защиты. Электромагнитное поле ослабляется экраном вследствие создания в толще его поля противоположного направления. Степень ослабления электромагнитного поля зависит от глубины проникновения высокочастотного тока в толщу экрана. Чем больше магнитная проницаемость экрана и выше частота экранируемого поля, тем меньше глубина проникновения и необходимая толщина экрана. Экранируют либо источник излучений, либо рабочее место. Экраны бывают отражающие и поглощающие.

Блок ППФ в целях уменьшения влияния различных электромагнитных наводок на параметры устройства предполагает наличие фрезированного корпуса. Корпус служит для защиты обслуживающего персонала от негативного влияния высокочастотного поля в горизонтальном радиусе. Корпус выполнен из алюминия, толщина стенок составляет . При такой толщине стенок ослабление излучаемой мощности составляет


Подобные документы

  • Сфера использования широкополосных трансформаторов сопротивлений и устройств, выполненных на их основе. Модели высокочастотных широкополосных трансформаторов. Устройства на идентичных двухпроводных линиях. Исследование оптимального варианта ТДЛ.

    дипломная работа [3,3 M], добавлен 02.01.2011

  • Диаграммы амплитудного и фазового спектров ФВЧ. Параметры УРЧ, спектры сигналов и принципиальная схема устройства. Параметры гетеродина, графики зависимостей. Последовательность униполярных импульсов. Принципиальная электрическая схема простейшего АГ.

    контрольная работа [601,1 K], добавлен 26.08.2010

  • Разработка устройства, преобразующего аналоговый сигнал в эквивалентный ему цифровой код. Схема устройства, исследование модели модулей. Интерфейс модулей, архитектура счетчика. Исследование структурной модели устройства с использованием моделей узлов.

    курсовая работа [212,1 K], добавлен 24.09.2010

  • Уточнение технических и эксплуатационных показателей устройства. Импульсно-кодовая модуляция. Линейное предсказание. Вокодер - один из основных узлов ПО пакетирования речи. Кодирование звука. Структура устройства. Электрическая принципиальная схема.

    дипломная работа [153,5 K], добавлен 05.11.2012

  • Метод, использующий декомпозицию заданной ЛФ по методу Шеннона. Обзор и обоснование выбора элементной базы. Схема электрическая принципиальная устройства управления на мультиплексорах К155КП1 и логических элементах И–НЕ. Анализ гонок сигналов в схеме.

    курсовая работа [462,1 K], добавлен 07.01.2015

  • Понятие и классификация, типы широкополосных приемных устройств, их структура и функциональные особенности. Разработка и описание, элементы структурной, функциональной и принципиальной схемы устройства, особенности его конструктивного исполнения.

    дипломная работа [2,8 M], добавлен 11.02.2013

  • Основные узлы дискретного устройства: генератор прямоугольных импульсов, параллельно-последовательный счетчик, преобразователь кодов, делитель частоты, сумматор. Описание работы дискретного устройства. Выбор микросхем. Схема электрическая принципиальная.

    курсовая работа [3,7 M], добавлен 28.01.2013

  • Порядок разработки и состав маршрутно-адресной информации. Разработка предложения по реализации устройства оперативной коммутации на реле и микросхемах, принципиальная схема устройства и таблицы кроссировки. Примечания к использованию устройства.

    дипломная работа [934,7 K], добавлен 17.07.2012

  • Проектирование и расчет радиоприемника, его выполнение на интегральных микросхемах. Реальная чувствительность автомобильных радиовещательных приемников. Включение помехозащитных фильтров в систему питания устройства. Принципиальная электрическая схема.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 30.08.2011

  • Разработка и описание принципиальной схемы дискретного устройства. Синтез основных узлов дискретного устройства, делителя частоты, параллельного сумматора по модулю два, параллельного регистра, преобразователя кодов. Генератор прямоугольных импульсов.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 20.05.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.