Устройство управления радиорелейной станцией

4. Разработка конструкторских мероприятий по обеспечению электромагнитной совместимости

До недавнего времени, представление ЭMC наблюдался лишь в отношении радиоэлектронных средств (РЭС), в процессе электромагнитного поля излучения. Тем не менее, в современном мире происходит быстрое развитие микроэлектроники и широкое внедрение своей продукции практически всех технических средств (ТС). Наличие таких средств, как правило, позволяет микроэлектронным компонентам выполнять функции управления и сохранения информации напрямую, что значительно повышает их чувствительность к воздействию электромагнитных полей или электромагнитных помех (EMI). Понятие «чувствительности к шуму" определяет способность транспортного средства, обрабатывать информацию, под воздействием электромагнитных помех, искажающих содержание или постоянной потери информации, остановить или нарушить управления ее обработки, изменить состав и последовательность функций средства и тому подобное, а также физического уничтожения микроэлементов. Это силы на работе устройств, для решения задач электромагнитной совместимости.

В широком смысле, проблема совместимости отдельных технических средств для создания условий, при которых она полностью совместима с окружающей средой, или, другими словами, защищена от внешних помех и не создает помехи другим оборудованием. Во всех случаях электромагнитные помехи происходят в присутствии трех факторов: TC-источник помех, его распределение температуры и технических средств, есть отношение восприимчивости к помехам (рецептор).

Нежелательные воздействия на рецептор могут быть прямыми или косвенными. При косвенных эффектах нет прямой передачи электромагнитных рецепторов энергии. В этом случае эффект интерференции заключается в изменении рабочей среды, параметры элементов, приборов, технических средств или режимы работы. Непосредственное влияние помех, вызванных передачей энергии от источника с рецептором или его излучение в пространство вокруг него, или через проводники (питания и заземления схемы подключения и коммутации линий, корпуса шасси и аппаратного обеспечения). В большинстве случаев происходит на практике объединенный путь, когда шум влияет на рецептор, распространяясь в пространстве, как электромагнитного поля так и электрического тока, наведенного в проводниках. Представляя собой отдельный черный ящик корабля (рис. 3.29), можно проследить возможные способы, как восприимчивость к помехам, и распространение своей помехи с другими аппаратами.

Рис. 3.29. Возможные пути чувствительностью к помехам ТС и возможности их защиты: VP - пространственной чувствительности, AC - восприимчивость проводящих, SP - пространственное излучение, ИК - излучения проводящих (на проводе)

Помехи передаваемые через проводники могут быть классифицированы по типу соединения: кондуктивные, емкостные (электрические) и индуктивные (магнитные).

Проводящее соединение является результатом омического контакта между аппаратными средствами (элементы их схемы или их соединительные провода и т.д.). Это может быть связано с гальванической связью и несовершенной изоляции или наличием общих схем земли, и т.д. емкостная связь является результатом паразитной емкости, а индуктивная - результат взаимной индуктивности между ТС-источником шума и TC-рецептором. Емкостная связь в основном обусловлена действием электрического поля, когда она находится в близи поле является преобладающей. Это относится к проводникам с большим сопротивлением "земли". Одним из примеров этого является многожильный кабель. Индуктивная связь осуществляется между низким сопротивлением проводников, имеющих малое сопротивление на "земле" и образуют форму петли (коробки), которые в настоящее время излучают магнитные поля.

Следует отметить некоторые условности классификации, как емкостные так и индуктивные помехи передаются с рецептором на самом деле на электроприбор, в котором они возбуждают соответствующие поля.

Пространственное поле помех, генерируемых при работе практически любых технических средств, в то время как они создают в окружающей среде электромагнитные поля могут быть подразделены на:

Функциональность - применяется в передаче полезной информации, предназначенной для этих радиоэлектронных средств через антенно-фидерные устройства, стремясь повысить их уровень в направлении репортеров в довольно необходимой пропускной способности и таким образом, возможет занимать минимально возможное количество времени ;

Сопутствующие (ложные) - сопровождают работу технических средств и дефект от их нетехнических несовершенств, которые имеют разрушительное воздействии работы соседних транспортных средств на их уровне, добиваться устранения или уменьшения до приемлемых пределов использования цепи, используются как правило, на этапе разработки и последующего производства инструмента.

В любом случае, электромагнитное поле созданное вокруг технических средств, используется исключительно в этой области и занимает определенное пространство в полосе частот в процессе его эксплуатации. Более того, независимо от того, что является полем для истока до транспортного средства, защищены обработки информации, от этой помехи. Пространственные параметры электромагнитных помех характеризуются образованием «зоны самосвалов". Под "зоной самосвалов » подразумевается область пространства, в которой уровень энергии и частотного спектра электромагнитного поля, которое испускает транспортное средство не допускает одновременного использование других транспортных средств без потери качества их функционирования. Размеры "зона самосвал" зависит от полосы частот, в которых поле создается, его мощности, и его режим сред распространения излучения. Таким образом, проблема EMC TC заключается именно в согласованном применении средств. При необходимости организовать совместную работу нескольких технических средств, необходимо соблюдать:

Разместить их в пространстве нужно таким образом, что бы "зоны самосвал" не перекрывались;

Если это не может быть сделано, то на фиксированном расстоянии рассчитывается возможность распространить источником ЭМП с полосой частот, той же чувствительности рецепторов уделяется защитный интервал между ними позволили свои объекты, не снижая качество его работы ;

Если несбыточная и второе направление (например, нет контроля частоты излучаемого поля), на фиксированном расстоянии и частота генерируемых шумов рассматривается возможность разделения периодов аппаратных течением времени.

Перечисленные адреса EMC TC принято определять как организационные меры по обеспечению ЭМС потенциальном месте конфликта средств.

Они реализуются, как правило, на этапе установки (установка) технических средств и системы защиты информации в целом, в подготовке и в ходе операции. Основное направление их усилий организации:

Уменьшить обеспечения (для нежелательных RES) излучения за счет увеличения расстояния между потенциально конфликтующих технических средствами;

Выговор соответствия (перекрытия) на спектр излучения и чувствительности рецепторов TC на интервале частот, что позволяет им работать вместе, без ущерба для качества функционирования последнего;

Выговор в интервалах времени потенциального конфликта средств - использование общих ресурсов радио на временные рамки.

Тем не менее, некоторые организационные меры для обеспечения решения задачи EMC TC является проблематичным, поскольку аппаратное обеспечение должно быть готово первоначально для использования в жесткой электромагнитной обстановке сегодняшнего (EME).

В целях обеспечения EMC TC Правительство Российской Федерации устанавливает строго регламентированный порядок выделения полос частот для РЭС различного назначения, особые условия разработки, проектирования, строительства, приобретения, эксплуатации и ввоза из-за границы РЭС и высокочастотных устройств, а также определяет комплекс мер для защиты от промышленных радио (смежным) помех. Правительство России отражает их усилия в нормы (например, Постановление Правительства РФ от 08.09.97 № 1142 «Об утверждении Правил по охране промышленной Радиоэлектроники»), которые основаны на законодательстве (например, Закон России от 16.02.95 № 15 - ФЗ «О связи» или передаче заявления закон «О государственном регулировании в области ЭМС ТК").

В России, а также в международном сообществе, строятся и поддерживаются национальные (и международных) стандарты и других нормативно-технических документов, регламентирующих характеристики технических средств и методов измерений. Они определяют требования к возможности счетчика TC и излучают шум, а также условия их использования (например, требования к мощности качества). Техническое устройство должно иметь определенную устойчивость к электромагнитным помехам, с одной стороны, и для обеспечения требуемого предела уровней связанные с ними (нежелательный RES) выбросов - с другой. Проектирование, изготовление, ввоз из-за границы, приобретение, внедрение и использование технологий - высокочастотных устройств, использующих радиочастоты выше 3 кГц, предназначенных для генерирования и местного использования радиочастотной энергии (за исключением использования в сфере телекоммуникаций) должны производиться только в тех полосах частот, которые выделяются на эту сферу Государственной комиссией по радиочастотам, при Министерстве связи и информации России. Кроме того, каждый произведенный в России (из-за рубежа) технологии должны быть сертифицированы в области ЭМС единиц ТС с лицензией на право выполнения этой работы. По данным исследований, это подразделение обеспечивает сертификат изготовителя транспортного средства и знак EMC .

Перед презентацией транспортного средства с сертифицированным производителем на этапе проектирования разрабатываются и внедряются в производство технические мероприятия по приведению электромагнитными характеристиками тип оборудования, значения которых, необходимы для государственных, международных правовых и технических документов. Технические меры применяются для того, чтобы:

уменьшить сопутствующие излучения и тем самым стремятся уменьшить размер «зоны самосвал" TS-источник помех;

снизить диапазон соответствующих выбросов и тем самым способствовать более экономичному использованию данных частотного ресурса ТС.

Среди способов решения проблемы совместимости TC технические меры могут быть идентифицированы:

1) скрининг - атмосфера или источник мешающее электромагнитным полям, или, чаще встречается на практике, рецептор корпус из металлического сплава, состав которого зависит от того, чем оно возбуждается для защиты и какое поле лежит в основе среды;

2) фильтрование - создание путей для блуждающих токов, что приводит к сопутствующим (нежелательным RES) излучениям фильтров, которые устраняют (уменьшить до приемлемого уровня), появление постороннего шума;

3) земле- событие, которое должно обеспечить сток информации формируется на экране, припоя и других соединений obscheskhemnyh технических средств блуждающих токов в земле, тем самым устраняя возможность потенциально накапливать опасные (в том числе для человека) пределы.

Цели производственного оборудования и транспортных средств дисплеи являются довольно сложными приборами в вычислительной техники и выполнение их проблематично, следовательно, применение технического средства, как правило, не решаются. Тем не менее, пользователь должен знать роль и значение этих устройств в выборе и установке оборудования кабелей и транспортных средств в процессе создания (модернизации) защищенных систем обработки информации, а также локальный ремонт не пренебрегать их установками. ЭМС-экранирование в задачах и защите данных включает, в основном защиты линий данных и TC от помех, вызванных внешними случайными временными электрическими и магнитными полями. Тем не менее, защита кабельных линий также способствует снижению уровня напряженности поля ЭМП порожденных линий связи и питания в окружающей среде, но эта функция менее важна, так как значения напряжения и тока в линии низкого и помех устраняется, когда они установлены в процессе установки всей системы. Для достижения этой цели необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

1) При выборе оборудования предпочтение в выборе кабельного оборудования транспортных средств должно быть уделено:

технические средства, имеющиеся более низкие уровни излучаемой энергии в окружающую среду или переданы внешним кабельным линиям (включая сети) EMI;

кабель означает наличие защитной оболочки (коаксиальный кабель) такой bifilyar ("витая пара"), или trifilyar (три витые, один из которых используется в качестве экрана), триаксиальному кабелю (коаксиальный кабель, помещенный в дополнительной защиты оболочки) или экранированный плоский кабель;

волоконно-оптических кабелей, которые не излучают электромагнитных полей и имеют иммунитет к нему.

2) Установка (модернизация) защищенных систем обработки информации:

является наиболее экономически эффективной контрольной группой информационных линий экран кабеля канал;

пересечения кабельных линий должны быть под прямым углом без физического контакта экранировка корпуса;

в силовых и информационных кабелях должны выполняться параллельно и расстоянием между ними 30 см (они совмещены в одной коробке скрининга крайне нежелательно);

кабели питания рекомендуется размещать ближе к элементам систем отопления, водоснабжения и вентиляции (жизнеобеспечения), и конструкция здания, которая "поглощает" часть EMF испускаемого ими;

линии данных должны быть удалены во время установки элементов жизнеобеспечения и конструкции здания не менее 30 см, при необходимости, их пересечение угол должен быть прямой, и экран кабеля не должна иметь физического контакта с ним.

3) если в ремонте:

экраны во время установки должны быть плотными (предпочтительно пайкой) контакта с каркаса шины, который, в свою очередь, должен быть заземлен;

корпус экрана не должен быть произвольно формироваться при ремонте трещин, отверстий, нарушения целостности и т.д., кроме тех, которые предусмотрены его производством;

появление неприемлемого уровня помех, когда транспортное средство после ремонта не достаточно подчеркивает тщательного осуществления скрининга рецепторов (или источник помех) после ремонта.

Скрининг не проводит практически никакой безопасности фильтрация входящих (исходящих) проводников. Рис. 3,30 показывает пример экрана от источника ЭДС в техническом средстве, в сочетании с силой фильтра.

Рис. 3.30. Источник электромагнитных помех экранирование с помощью фильтра питания: и - источник помех без экрана, и б - источник помех на экране

Задачи обеспечения адекватной фильтрации для техники могут быть проданы отдельно от экранов. Они также являются сложными в технологии расчета и выполнения и в применении TC не решены. Фильтрация осуществляется в технических средствах для устранения влияния внешних электромагнитных полей на рецептор для всех соединений и материалов, а также для защиты кабельных линий от помех, вызванных агентом. Кроме того, предусмотрены фильтры, чтобы избежать помехи по цепям власти, управления, контроля и коммутации. Примером этого может служить тот факт что качественно защищён ваш компьютер от всевозможных шумов на силовые цепи с помощью сетевого фильтра. Фильтр обычно представляет G, Т или Т-образных LC-единиц, включенных в фазе разрыв и нейтральной сети проводов. В любом случае, умное использование фильтрующих устройств во время установки системы оборудование, охраняемой информации, это предотвратит искажения или потери при воздействии ЭМП. Например, воздействие радиовещание на частоте 1,6 МГц для внутренних кабелей компании установки. Решение проблемы заключается в установке двух строк информации на специальных фильтрах. Рисунок 3.31 показана схема решения.

Рис. 3.31. Структура использования радиочастотных фильтров, которые повышают стабильность кабельной системы для внешних электромагнитных помех (дополнительно)

Решение задачи построения правильного заземления технических средств занимается его пользователь во время установки и в процессе эксплуатации. В соответствии с международной стандартной бытовой сети электропитания, кроме обычных проводов сети в России «фаза» и «ноль», включает в себя третий провод "земля", которая является средством для бытовой почвы. Отсутствие питания в нашей стране провод "земля", чтобы определить потребность в чувстве собственного члена ТК организации компетентных землю.

Техника, используемая для заземления, которое определяется как любая форма металлических электродов (труба, стержень, лист и т.д.), которые находятся непосредственно в заземление и имеют электрический контакт с этим сопротивлением (чем оно меньше, тем лучше земли). Качество зависит от количества заземления, площадь контакта с землей, окончательное сопротивление, равное сумме электрических сопротивлений соединительного провода от оборудования, переходный контакт между заземлением и почвой, а также сопротивления растеканию токов в смежных слоях почвы. Последнее зависит от проводимости структуры почвы и обоснование их расположения (эффективность заземления увеличивается с почвой влаги содержания солей). Частые недостатки, которые приводят к появлению тревожных вмешательств в землю цепей, когда:

различные технические средства общего заземляющего провода на землю;

заземление в цепи образуют замкнутый контур, обобщённых для нескольких подключенным аппаратном обеспечении и других.

Общие рекомендации по организации наземных транспортных средств для того, чтобы снизить уровень шума включают в себя:

активное и индуктивное сопротивление соединительных проводов должно быть минимальным, для чего их длина должна быть как можно короче, а поперечное сечение, как возможно больше (рекомендуется для шин заземления металлической полосы, по меньшей мере, 16 мм2, и соединительные проводники - медь проволока ("шнур") поперечное сечение, по крайней мере, 4 мм2);

электрических соединений во всех точках контакта, чтобы обеспечить его устойчивость к минимуму, с учетом климатических и других дестабилизирующих факторов (наличие плохого контакта с существенной токи зрения могут привести к контакту помехи);

строительства землю, чтобы минимизировать количество проводов для общих аппаратных средств и схем в системе, на экранирования электрического поля в области низких частот все металлические элементы конструкции транспортного средства должна быть связана с его общим телом (земля).

На практике заземления могут быть разделены на три группы:

последовательные в одной точке (рис. 3.32a);

параллельные в одной точке (рис. 3.326);

многоточечные (рис. 3.32v).

Рис. 3.32. Параметры схемы заземления аппаратных групп

Первый вариант самый простой земли, но оно соответствует самым высоким уровням помех, вызванных протеканием токов по общим областям контура заземления.

Вторая схема не имеет этих недостатков, но требует большого числа длинных проводов, благодаря длине которую трудно обеспечить низким сопротивлением заземления.

Конструкциям многоточечного заземления исключает недостатки первых двух вариантов, но при его применении могут быть трудности с появлением резонансных шумов в цепи в цепи. Обычно, когда заземление организации в гибридной схеме: на низких частотах предпочитают одной точке, а при более высоких частотах - многоточечной схеме.

В заключение следует отметить, что реализация вышеуказанных рекомендаций по ЭМС, TC и кабельные системы оборудование, охраняемой информации, значительно повышает ее иммунитет к EMI и тем самым помогает защитить информацию от случайного воздействия. Тем не менее, решение проблемы электромагнитной совместимости транспортных средств является многогранной коллективной задачей, которые предстоит решить совместно всеми заинтересованными пользователями TC в этом районе. Большая группа технических устройств, применяемых на производстве для человека и домашних сфере, не требует отдельного согласования для обеспечения их совместимости в государственных учреждениях, если у них есть знак и сертификат EMC и пользователь выполняет все рекомендации, содержащиеся в их установку и операции. Тем не менее, в соответствии с постановлением Правительства России от 25.12.2000 № 1002 «О государственной службе при Министерстве РФ Российской Федерации по связи и информации" создана государственная структура, которая с 1 апреля 2001 года является правопреемником Служба государственного надзора за связью в России. Он предназначен для выполнения функций управления, включая определение транспортного средства, что способствует экологической EMI помех в результате неправильного использования или плохого состояния после ремонта. Кроме того, он стремится принять меры по просьбе неприятность влияние работы КЛ внешних электромагнитных полей в диапазоне радиочастот. Определение наличия эксплуатации транспортного средства, EMC параметры, которые не удовлетворяют требованиям государственных стандартов, это означает, исключение операции, а на второе событие влечет за собой административную, а при отягчающих обстоятельствах - уголовную ответственности.

5. Разработка мероприятий по защите компонентов и узлов от воздействия статического электричества на этапе сборки и настройки аппаратуры

При работе с ИМС необходимо учитывать возможность выхода их из строя от воздействия электростатического заряда, который возникает на поверхности диэлектрика при электризации. В частности, электростатические заряды образуются на теле человека при трении об одежду: ходьбе по линолеуму и т.п. Заряд может достигать такого значения, при котором интегральная схема может быть повреждена либо полностью выйти из строя. Характерными признаками повреждения приборов при воздействии статического электричества являются: аномальные утечки токов; уход параметров от нормы ТУ; короткое замыкание; пробой р-п переходов; выгорание металлизации; перегорание внутренних выводов и др.

Часто воздействие статического электричества приводит к появлению скрытых дефектов в микросхемах, которые проявляются со временем и приводят к ухудшению электрических параметров.

Для ослабления электризации применяются физические и химические методы.

Физические методы предусматривают обеспечение заземления всех металлических и электропроводящих неметаллических частей технологического, испытательного и измерительного оборудования. Непрерывный отвод зарядов статического электричества с тела человека обеспечивается использованием антистатических браслетов, подключенных к заземленной шине через резистор сопротивлением 1 МОм гибким изолированным проводом. Кроме того, поверхность стола, на котором производятся работы, должна быть покрыта металлическим листом, который также заземлен через резистор сопротивлением 1 МОм. Лист изготавливается из нержавеющей стали или латуни. Оборудование, оснастка и инструмент, необходимые для работы с ИМС, не имеющие цепей питания от сети, должны подключаться к заземляющему зажиму через резистор сопротивлением 1 МОм или находиться на металлическом листе. Кроме всего прочего, лицам, производящим сборку и настройку ЭА, рекомендуется надевать одежду из малоэлектризующихся материалов (например, халаты из хлопчатобумажной ткани, обувь на кожаной подошве и др.); не рекомендуется одежда из шелка, капрона, нейлона и других подобных материалов.

К химическим методам снижения электризации относятся методы, предусматривающие использование электропроводящих пленок, эмалей, красок, лаков для повышения проводимости диэлектрических покрытий полов, столов, частей оборудования и приспособлений. Пленки наносят разбрызгиванием, распылением или испарением металла в вакууме.

Также для снижения удельного поверхностного сопротивления диэлектриков (на 3-5 порядков) рекомендуется наносить на их поверхность антистатические вещества типа "Антистатик" с поверхностно-активными свойствами.

6. Выбор и обоснование технологического процесса пайки при сборке печатного узла

В качестве технологического процесса пайки выберем пайку волной припоя. Пайка волной припоя появилась около 30 лет назад и в настоящее время достаточно хорошо освоена. Предпочтение этому виду пайки отдается при сборке печатных плат с компонентами, монтируемыми в отверстия.

Краткое описание процесса пайки: платы, установленные на транспортере, подвергаются предварительному нагреву, исключающему тепловой удар на этапе пайки. Затем плата проходит над волной припоя. Сама волна, ее форма и динамические характеристики являются наиболее важными параметрами оборудования для пайки. С помощью сопла можно менять форму волны; в прежних конструкциях установок для пайки применялись симметричные волны. В настоящее время каждый производитель использует свою собственную форму волны (в виде греческой буквы "омега", Z-образную, Т-образную и др.). Направление и скорость движения потока припоя, достигающего платы, также могут варьироваться, но они должны быть одинаковы по всей ширине волны. Угол наклона транспортера для плат тоже регулируется. Некоторые установки для пайки оборудуются дешунтирующим воздушным ножом, который обеспечивает уменьшение количества перемычек припоя. Нож располагается сразу же за участком прохождения волны припоя и включается в работу, когда припой находится еще в расплавленном состоянии на коммутационной плате. Узкий поток нагретого воздуха, движущийся с высокой скоростью, уносит с собой излишки припоя, тем самым разрушая перемычки и способствуя удалению остатков припоя.

7. Охрана труда

7.1 Защита ПК от электромагнитных воздействий

Опасное воздействие на работающих могут оказывать электромагнитные поля радиочастот (60 кГц-300 ГГц) и электрические поля промышленной частоты (50 Гц). Источником электрических полей промышленной частоты являются токоведущие части действующих электроустановок (линии электропередач, индукторы, конденсаторы термических установок, фидерные линии, генераторы, трансформаторы, электромагниты, соленоиды, импульсные установки полупериодного или конденсаторного типа, литые и металлокерамические магниты и др.). Длительное воздействие электрического поля на организм человека может вызвать нарушение функционального состояния нервной и сердечно-сосудистой систем. Это выражается в повышенной утомляемости, снижении качества выполнения рабочих операций, болях в области сердца, изменении кровяного давления и пульса.

Основными видами средств коллективной защиты от воздействия электрического поля токов промышленной частоты являются экранирующие устройства - составная часть электрической установки, предназначенная для защиты персонала в открытых распределительных устройствах и на воздушных линиях электропередач. Экранирующее устройство необходимо при осмотре оборудования и при оперативном переключении, наблюдении за производством работ. Конструктивно экранирующие устройства оформляются в виде козырьков, навесов или перегородок из металлических канатов, прутков, сеток. Переносные экраны также используются при работах по обслуживанию электроустановок в виде съемных козырьков, навесов, перегородок, палаток и щитов. Экранирующие устройства должны иметь антикоррозионное покрытие и заземлены.

Источником электромагнитных полей радиочастот являются:

· в диапазоне 60 кГц - 3 МГц - неэкранированные элементы оборудования для индукционной обработки металла(закалка, отжиг, плавка, пайка, сварка и т.д.) и других материалов, а также оборудования и приборов, применяемых в радиосвязи и радиовещании;

· в диапазоне 3 МГц - 300 МГц -неэкранированные элементы оборудования и приборов, применяемых в радиосвязи, радиовещании, телевидении, медицине, а также оборудования для нагрева диэлектриков (сварка пластикатов, нагрев пластмасс, склейка деревянных изделий и др.);

· в диапазоне 300 МГц - 300 ГГц -неэкранированные элементы оборудования и приборов, применяемых в радиолокации, радиоастрономии, радиоспектроскопии, физиотерапии и т.п.

Защита персонала от воздействия радиоволн применяется при всех видах работ, если условия работы не удовлетворяют требованиям норм. Эта защита осуществляется следующими способами и средствами:

· согласованных нагрузок и поглотителей мощности, снижающих напряженность и плотность поля потока энергии электромагнитных волн;

· экранированием рабочего места и источника излучения;

· рациональным размещением оборудования в рабочем помещении;

· подбором рациональных режимов работы оборудования и режима труда персонала;

· применением средств предупредительной защиты.

Эффективным средством защиты от воздействия электромагнитных излучений является экранирование источников излучения и рабочего места с помощью экранов, поглощающих или отражающих электромагнитную энергию. Выбор конструкции экранов зависит от характера технологического процесса, мощности источника, диапазона волн.

Отражающие экраны используют в основном для защиты от паразитных излучений (утечки из цепей в линиях передачи СВЧ-волн, из катодных выводов магнетронов и других), а также в тех случаях, когда электромагнитная энергия не является помехой для работы генераторной установки или радиолокационной станции. В остальных случаях, как правило, применяются поглощающие экраны.

Защита персонала от переоблучения может быть достигнута за счет размещения генераторов ВЧ, УВЧ и СВЧ, а также радиопередатчиков в специально предназначенных помещениях.

Допустимые уровни воздействия на работников и требования к проведению контроля на рабочих местах для электрических полей промышленной частоты изложены в ГОСТ 12.1.002-84, а для электромагнитных полей радиочастот - в ГОСТ 12.1.006-84.

8. Экологическая часть

8.1 Переход на бессвинцовую пайку

Существуют две основные проблемы, из-за которых необходим переход к бессвинцовой технологии. Первая проблема заключается в том, что свинец вреден для здоровья человека. Попадая в организм человека через дыхательные пути или пищевод свинец накапливается в желудочно-кишечном тракте, который оказывает вредные воздействия на центральную нервную и сердечно-сосудистой системы человека. Кроме того, свинец оказывает влияние на репродуктивную функцию человека. Максимальное значение концентрации свинца в крови составляет 130 мг / л.

Основные потребители свинца военная и автомобильная промышленности. В электронной промышленности удельный вес свинца является относительно небольшим и составляет 0,5 ... 7%, по данным различных источников. Но в связи с быстрым ростом отходов электронных систем, в основном бытовых, проблема избавления от свинца становится более выраженной. Чтобы выбрать альтернативу свинцовый припой следует руководствоваться весом материалов.

* Кадмий vysokotoksichen - не должно применяться;

* Сурьма vysokotoksichna и их не следует рассматривать в качестве основного металлических сплавов;

* Медь и сплавы серебра beccvintsovyh используется в низких дозах;

* цинк и олово являются основными элементами, которые предназначены для использования в покрытиях упаковки пищевых продуктов, но становятся токсичными в больших дозах в рационе;

* Висмут безвреден металл, используемый в медицине.

Вторая проблема заключается в том, что есть большие тепловые нагрузки на компоненты, и вам нужно ужесточение требований для блоков пайки. В автомобильной промышленности, чтобы уменьшить количество проводов и, следовательно, снижение затрат и электронных схем в большинстве случаев находится в моторном отсеке, температура которого может превышать 150 ° С. Механические характеристики Sn6xPb3x припои при циклических тепловых нагрузок теряют свои свойства при температуре 125 ° С и более высокие температуры приводят к пластической деформации, перекристаллизацией и увеличению диффузии внутри зерна пайки. Обычные Sn620/Pb360/Ag2 припоем (с температурой плавления 179 ° С) и Sn63/Pb37 (183 ° С) характеризуется достаточно хорошей стабильностью свойств и микроструктуры, и, следовательно, надежности паяных соединений при рабочей температуре до 150 ° C выше. Но механическую стабильность паяных соединений ухудшается с приближением рабочей температуры до точки плавления и термических циклов при высоких температурах, поэтому вероятность повреждения сплава Sn / Pb очень высока, и прочностных характеристик Sn6xPgb3x ухудшаться уже при 125 ° С. Температуры выше может привести к пластической деформации диффузии, рекристаллизации и роста зерна внутри узла пайки. Одним из перспективных альтернативных является сплавом Sn / Ag / Cu. Этот сплав рекомендуется Евро-британским консорциум по исследованию перспективных материалов (Eurocvmspean Brite-Euram Consdvbxortia) как лучший припой для электронной промышленности. Системный анализ сплавов Sn / Ag / X показал, что более устойчивы к образованию трещин при термических нагрузках и, скорее всего, замена системы Sn / Pb припой Sn/4Ag/0, 5Cu. Существуют и другие сплавы, используемые в промышленности в качестве замены сплавов Sn / Pb.

Есть пять основных групп бессвинцовых припоев.

Sn / Cu. Для пайки печатных плат волной припоя первоначально создан медьсодержащих эвтектического припоя. Недостатком этого типа имеет высокую температуру плавления и худшие механические свойства по сравнению с другими бессвинцовыми припоями.

Sn / Ag. Припои используются в качестве бессвинцовых припоев в течение многих лет. Эти сплавы обладают хорошими механическими свойствами и припаивают лучше, чем медьсодержащих сплавов. Они также являются эвтектическими имеющих температуру плавления 221 ° С. Сравнительные тесты с использованием этого припой для пайки и припой, содержащий обычный свинец, при пайке надежности значительным преимуществом шоу свинец.

Sn / Ag / Cu. Сплава олова, серебра и меди в три-эвтектического припоя. Он был использован задолго до того, припой, содержащий серебро. Преимущество этого типа является низкой температурой плавления (217 ° C). Соотношение компонентов в припое, есть еще предмет постоянных дискуссий. Припой состава 95,5% Sn +3,8% +0,7% Ag Cu рекомендуется для Brite-Eurczsam проекта (Европейский Researrtych в Advandghced Materignnals). Этот проект показал, что этот тип припоя имеет лучшую spaivaemostyu и надежностью, чем бессвинцовые припои, содержащие серебро и медь. Добавление сурьмы (0,5% Sb) разрешается изменять этот тип припоя для пайки волной припоя. Этот тип припоя используется в промышленности, наряду с серебром. Домашние этого или любого другого типа уделяется ищет по экономическим причинам и производственного оборудования.

Sn / Ag / Bi (Cu) (Ge). Низкая температура плавления сплава многократно увеличивает надежность припоя. Температура плавления этого типа в различных припоем металла составы соотношении в диапазоне 200 ... 210 ° С. Matsusertyhita компания подтвердила, что этот тип припоя имеет лучшую spaivaemostyu бессвинцовых припоев. Добавление Cu и / или Ge повышает прочность паяного соединения и, кроме того смачиваемость припоем пайки поверхностей. Славные традиции этот тип припоя для формирования паяных перемычек по отношению к другим бессвинцовым припоям может быть уменьшена путем добавления других примесей.

Sn / Zn / БИ. Этот тип припоя имеет температуру плавления, близкой к эвтектических припоев, содержащих свинец, но присутствие цинка приводит к многочисленным проблемам, связанным с их химической активностью: минимальное время хранения пасты, необходимость активных потоков, чрезмерное окисление и шлака , потенциальные проблемы коррозии в сборке. Используя этот тип припоя для пайки в атмосфере защитного газа.

9. Экономическая часть

9.1 Расчет себестоимости продукции

В таблице 5.1 приведен расчет себестоимости составных компонентов устройства.

Таблица 5.1

Наименование	Цена, руб.	Кол-во	Сумма, руб.
НС- 49S - 14 745 кГц	19.64	1	19.64
Тант. ЧИП - 16V - 100 мкФ	3.07	1	3.07
Y5V, 0805, 0,1 мкФ, 20%	2.91	23	66.93
Тант. ЧИП - 6,3V - 68 мкФ	2.44	3	7.32
NPO, 0805, 10 пФ, 5%	0.14	2	0.80
MAX5035AASA	67.74	1	67.74
ADM6321AW31ARJ	36.12	1	36.12
ATXmega128 - AU	263.1	1	263.1
FT232R	91.84	1	91.84
MAX3078EESA	18.52	6	111.12
MAX3480AEPI	64.8	1	64.8
74LVC04AD	8	1	8
Светодиод КВ - 170R	13.50	2	27
Дроссель SDR0805 - 100 мкГн+20%	13.6	1	13.6
К10-17б(Н90)-0,1 мкФ	1	1	1
0805, 0,125 Вт, 1 MОм + 5 %	0.03	1	0.03
0805, 0,125 Вт, 274 кОм + 5 %	0.027	1	0.027
0805, 0,125 Вт, 4.7 кОм + 5 %	0.026	1	0.026
0805, 0,125 Вт, 10 кОм + 5 %	0.026	2	0.052
0805, 0,125 Вт, 470 Ом + 5 %	0.026	12	0.312
0805, 0,125 Вт, 120 Ом + 5 %	0.026	6	0.156
0805, 0,125 Вт, 270 Ом + 5 %	0.026	2	0.052
0805, 0,125 Вт, 100 Ом + 5 %	0.026	3	0.078
0805, 0,125 Вт, 3.6 кОм + 5 %	0.026	2	0.052
0805, 0,125 Вт, 430 Ом + 5 %	0.026	1	0.026
0805, 0,125 Вт, 200 Ом + 5 %	0.026	1	0.026
0805, 0,125 Вт, 2 кОм + 5 %	0.026	1	0.026
HP-1-1-8M 10 кОм (9A103J)	1.6	1	1.6
диод SM5819	2.08	1	2.08
диод 1N914	4.8	2	17.6
WF-6R	11.81	1	11.81
PLD-24	2.88	1	2.88
PLD-20	2.88	1	2.88
PLD-10	2.88	1	2.88
IDS-6	12.84	1	12.84
			836.988

Таким образом, себестоимость продукции составляет 837 рублей, что позволит нам создать отечественное устройство, значительно функциональнее предыдущих, что позволит ему быть конкурентоспособным на рынке. Ориентировочные расчёты показывают, что радиолиния, построенная с использованием универсальной радиорелейной станции связи превосходит по экономической эффективности другие возможные виды связи при организации канала связи со скоростями 64- 512 кбит/с на расстоянии до 150 км. Так стоимость годовой эксплуатации спутниковой линии связи VSAT в два раза превосходит стоимость годовой эксплуатации радиорелейной линии связи, а тропосферная линия с интервалами прямой видимости будет дороже приблизительно в 4 раза.

Заключение

В ходе проделанной работы было спроектировано устройство управления радиорелейной станцией. На основе анализа электрической схемы, был проведён выбор и обоснование конструкции устройства, проведены расчеты основных конструкторских параметров печатной платы, необходимые при её изготовлении, а так же было проведено моделирование тепловых процессов данного устройства. Так же были выполнены необходимые чертежи устройства, сборочного чертежа печатного узла, разводка печатной платы и других. В экономической части была посчитана себестоимость устройства и доказана конкурентопригодность на рынке. Результатом работы является устройство управления радиорелейной станцией.

Список литературы

1. Клиот Е.И., Чернобельский Л.И. Устройство для передачи и приёма радиосигналов с автоматическим выбором оптимальной частоты.

2. Клиот Е.И., Чернобельский Л.И. Устройство для передачи измерительных управляющих сигналов в дуплексных линиях связи на оптимальных частотах.

3. Клиот Е.И., Чернобельский Л.И. Адаптивная тропосферная станция.

4. Клиот Е.И., Чернобельский Л.И. Устройство цикловой синхронизации линии связи на оптимальных частотах.

5. Клиот Е.И., Чернобельский Л.И. Устройство для передачи - приёма сигналов по тропосферным радиолиниям.

6. Клиот Е.И., Чернобельский Л.И. Адаптивная система связи.

7. Клиот Е.И., Чернобельский Л.И. Устройство для автовыбора рабочих частот при разнесённом приёме.

8. Пирогова Е.В. Проектирование и технология печатных плат. Учебник. - М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2005.

9. Кечиев Л.Н. Проектирование печатных плат для цифровой быстродействующей аппаратуры, ИДТ, Москва, 2007.

10. Парфенов Е.М., Камышная Э.Н., Усачев В.П. Проектирование конструкций РЭА, Радио и связь, 1990.

11. Медведев А.М. Печатные платы. Конструкции и материалы - М.: Техносфера, 2005.

12. Ланин В.Л., Емельянов В.А., Хмыль А.А. Проектирование и оптимизация технологических процессов производства электронной аппаратуры. Мн.:БГУИР, 1998.

13. Горлов М.И., Емельянов А.В., Плебанович В.И. Электростатические заряды в электронике. Минск, 2006.

14. Хорват Т., Берта И. Нейтрализация статического электричества / Пер. с англ. М., 1987.

15. Основы обеспечения ЭМС РЭС / Вахлаков В.Р. Рожков А.Г., Сосунов Б.В., Чернолес В.П. и др. СПб.: ВАС, 1991.

16. ГОСТ Р 50922-96

17. ГОСТ Р 50397-92

18. ГОСТ Р 50621-93

19. ГОСТ 23751-86

20. ГОСТ 10317-79

21. ГОСТ 23-751-86

22. ГОСТ 10316-78

23. ГОСТ 21931-76

24. ГОСТ 10317-72

25. ОСТ 4.010.022-85

26. OСТ 45.010.030-92

Размещено на Allbest.ru