Завершающем этапом является удаление фоторезиста. Раствор состоит из:

кислота щавелевая 150-200 г/л;

соль поваренная (NaCl) 50-100 г/л.

В фарфоровом стакане раствор подогревается до температуры 70-80⁰С и переливается в ванночку. Туда опускается заготовка на 3..5 минуты. Фоторезист удаляется поролоновой губкой или ватным тампоном и промывается теплой и холодной водой. После чего плату необходимо просушить.

Можно воспользоваться тонкопленочной или специальными технологиями, но они достаточно дорогостоящие /?/.

Облучатель выполнен по методике, изложенной в /23/. На латунной пластине при помощи электродрели сверлится отверстие для крепления активного вибратора, выполненного в виде проволоки требуемого диаметра - 3 мм. Размеры пластины определялись при настройке облучателя. В волноводе параллельно широкой стенке делается пропил для крепления и настройки вибраторной антенны. После настройки пропил запаивается. Пайка осуществляется припоем ПОС-60, флюса, электропаяльника мощностью 60 Вт. Конструкция облучателя представлена на рис. ?.2

Общий вид ФКР с облучателем представлен на рис. ?.3

Рис. ?.2 Общий вид облучателя

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

4.1 Описание измерительной установки

Функциональная схема установки, используемой для измерения направленных характеристик антенны, приведена на рис. 4.1. Генератор СВЧ 1 подсоединяют к передающей антенне 2. Исследуемую антенну 3 устанавливают на поворотное устройство 6. К облучателю антенны подключают детекторную секцию 4, связанную с измерительным усилителем 5. Диаграмма направленности антенны измеряется в режиме приема путем поворота антенны в горизонтальной плоскости и регистрации показаний усилителя.

Рис. 4.1 Функциональная схема установки

Выработанный генератором СВЧ-сигнал поступает по волноводу к передающей антенне. В качестве передающей антенны используется рупорная антенна. В дальней зоне располагается исследуемый макет. Принятый им сигнал через детекторную секцию поступает в измерительный усилитель.

4.2 Исследование направленных свойств антенны

Опыты проводились с различными типами облучателей. В процессе проведения эксперимента выполнялась настройка облучателей: подстройкой винта одного и регулировкой глубины погружения пластины с вибратором в волновод другого добивались максимального возбуждения щелей и активного вибратора соответственно. Наилучшие результаты были получены при использовании облучателя в виде волноводно-вибраторной антенны (см. рис. 3.2). Диаграмма направленности ФКР с данным облучателем представлена на рис. 4.2.

При исследовании антенны со вторым облучателем, облучателем Катлера, характеристика оказалась несколько хуже, расширился основной лепесток (рис. 4.3).

Определение электрических характеристик

Результаты, полученные при экспериментальном исследовании макета, дали возможность оценить электрические параметры антенны, такие как коэффициент направленного действия, коэффициент усиления, КПД.

КНД оценим используя формулу /20/

КНД=,

где - ширина ДН по уровню половинной мощности в плоскости XOZ декартовой системы координат (град.),

- то же, но в плоскости YOZ.

Эксперимент показал, что ширина ДН при вертикальной поляризации

5. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

5.1 Анализ безопасности и надежности антенны при эксплуатации

Многовековая человеческая практика дает основания для утверждения, что любая деятельность потенциально опасна. Это утверждение легло в основу главной аксиомы безопасности жизнедеятельности: любая деятельность потенциально опасна.

Нормальное состояние человека - здоровье. Опасность может привести к нарушению нормального состояния человека, причинить вред его здоровью. Таким образом, под опасностью следует понимать явления, процессы, объекты способные в определенных условиях нанести ущерб здоровью человека непосредственно или косвенно, т.е. вызвать нежелательные последствия.

Многообразие причин аварийности и травматизма позволяет утверждать, что самыми подходящими для анализа и оценки производственных опасностей являются модели, представляющие процесс появления и развития цепи предпосылок (причин) в виде диаграмм.

Наибольше распространение в последнее время получили диаграммы в виде ветвящихся структур- деревьев.

Проанализируем потенциальные причины отказа нашей антенны, а результаты представим в виде дерева причин.

В качестве головного события возьмем отсутствие сигнала на выходе антенны.

Рассмотрим, какие причины могут привести к этому событию:

отказ облучателя,

сбой рефлектора,

отсутствие напряжения питания.

Каждое из этих причин может быть вызвано своими событиями. В частности к отказу облучателя может привести нарушение правил эксплуатации, дефекты при изготовлении элементов облучателя, дефекты сборки. В свою очередь к нарушению правил эксплуатации можно отнести: несоблюдение температурного режима, повышенная влажность воздуха, повышенное напряжение питания и другие причины. Эти события можно считать исходными, т.е. те, которые могут послужить причинами к отказу нашей антенны.

Рассмотрим другое событие, которое может привести к отказу облучателя - дефект при изготовлении.

Причины, которые могут послужить образованию дефекта, назовем следующие: неисправности оборудования, некачественный материал и некачественная пайка. Их также можно считать исходными. Некачественная пайка - это событие, недостаточно детально разработанное, поэтому, составляя дерево причин и пользуясь стандартными символами, заключим это событие в ромб.

Отметим события, которые могут привести к дефекту сборки: удар, зазоры в соединениях и другие случаи.

Анализируя сбой рефлектора, можно сказать, что причины, которые могут вызвать это событие, сходны с причинами при отказе облучателя. Поэтому, во избежания усложнения схемы и загромождению дерева воспользуемся стандартными символами перехода, которые обозначаются в виде ''треугольника переноса из'' и ''треугольника переноса в''.

Отсутствие напряжения питания мы рассматривать не будем, так как это может быть вызвано различного рода причинами, рассмотрение которых требует знания конкретного места расположения антенны.

Ниже приведено дерево причин, составленное согласно данному анализу.

Дерево причин

5.2 Меры по повышению надежности и обеспечения безопасности антенны

Для определения мер по повышению экологичности и обеспечения безопасности антенны воспользуемся деревом причин.

Как известно, чтобы предотвратить головное событие, необходимо принять меры по предотвращению появления исходных событий.

В нашем случае исходными событиями считаются: несоблюдение температурного режима, повышенная влажность воздуха, повышенное напряжение питания, некачественный материал, удары, перегибы, перегревы и т. д.

Рассмотрим меры, которые необходимо провести, для не возникновения этих событий.

Основное, что необходимо соблюдать, это привила эксплуатации антенны. Выполняя эти требования, мы сможем избежать значительное число нежелательных событий. Необходимо проводить инструктаж с обслуживающим персоналом, нанимать на работу квалифицированных работников. Для соблюдения температурного и воздушного режимов необходимо, чтобы антенна располагалась в соответствующих климатических условиях, для которых была спроектирована, то есть в климатических условиях средних широт. Не рекомендуется устанавливать антенну в условиях крайнего севера, так как обледенение и низкая температура могут привести к механическим повреждениям.

Для обеспечения мер по повышению надежности при изготовлении прибора нужно соблюдать следующие правила: при изготовлении рефлектора методом травления пользоваться качественным сырьем, не подвергать изделие ударам, перегибам и перегревам, по возможности автоматизировать процессы.

5.3 Пожаробезопасность при проверке и настройке антенны

Чрезвычайная ситуация (ЧС) - внешне неожиданная, внезапно возникающая обстановка, характеризующаяся резким нарушением установившегося процесса или явления и оказывающая значительное отрицательное значение на жизнедеятельность людей, функционирование экономики, социальную сферу и природную среду [23].

При рассмотрении этапа проверки и настройки антенны в помещении наиболее вероятной ЧС является пожар.

Пожар - неконтролируемый процесс горения, сопровождающийся уничтожением материальных ценностей и создающий опасность для жизни людей. Вторичными последствиями пожаров могут быть взрывы и утечки ядовитых или загрязняющих веществ в окружающую среду; кроме того, большой ущерб нетронутым огнем помещениям и хранящихся в них предметах может принести применение для тушения пожара воды [23].

Согласно СНиП 2.01.02-85, производственные здания и склады подразделяются на категории в зависимости от характеристики используемых или получаемых в производстве веществ и их количества, по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности.

Рассматриваемая лаборатория относится к категории Д, так как к этой категории относятся производства связанные с обработкой не сгораемых веществ и материалов в холодном состоянии, а так же вспомогательные и производственные помещения 1-й и 2-йстепеней огнестойкости.

Наиболее вероятной причиной возгорания является электричество, так как в помещении находится много электрического оборудования.

К причинам возникновения пожара электрического характера относят: короткое замыкание, перегрузку, большое переходное сопротивление, искрение и электрическую дугу, статическое электричество .

Ток короткого замыкания достигает больших значений, а сопровождающее тепловое и динамическое воздействие могут вызвать разрушение электрооборудования, воспламенение и т.д. правильный выбор проводов (выбор сечения токоведущих жил, марки проводов и вида изоляции), электромашин, аппаратов, а так же профилактические осмотры, ремонты и испытания позволяют предупредить возникновение короткого замыкания. Для быстрого отключения оборудования при коротком замыкании служат плавкие предохранители и автоматические включатели.

К возникновению пожара может привести и халатное отношение работников к правилам техники безопасности, а также курение в непредназначенных для этого местах.

Пожары требуют применения экстренных мер по ликвидации их последствий и в первую очередь проведения спасательных и других неотложных работ. Для успешного решения этих задач необходимо знать основные принципы обеспечения безопасности:

соблюдение правил пожарной безопасности;

заблаговременная подготовка и осуществление защитных мероприятий для повышения пожаробезопасности;

дифференцированный подход к определению, характеру, объема и сроков проведения этих мероприятий, т.е. характер и объем защитных мероприятий должен устанавливаться в зависимости от вида источника опасных и вредных факторов, а также от местных условий;

комплексность проведения защитных мероприятий для создания безопасных условий деятельности.

Основными огнегасительными средствами являются: вода, водяной пар, инертные газы, углекислый газ, пена, галоидированные углеводороды, порошковые составы, песок и покрывала [24].

Первичными средствами пожаротушения являются огнетушители, песок и покрывала. До настоящего времени находят применения химически пенные огнетушители ОХП - 10 и ОХПВ - 10. В производственных условиях применяют также воздушно-пенные огнетушители марок ОВП - 5, ОВП - 10, ОВП - 100, ОВПУ - 250. Для тушения пожара электроустановок, находящихся под напряжением используются углекислотные огнетушители следующих типов: ОУ - 2А, ОУ - 5, ОУ -8, ОУ -25, ОУ -80, ОУ -400, а также углекислотно-бромэтиловые огнетушители ОУБ - 3 и ОУБ - 7 и порошковые огнетушители: ОПС -6, ОПС -10 и ОПС -100.

Возможность быстрой ликвидации возникшего пожара во многом зависит от своевременного извещения о пожаре. Распространенным средством извещения является телефонная сеть, к которой подключается приемная станция, принимающая сигналы от извещателей и передающая их в помещение пожарной команды. Извещатели могут быть ручными и автоматическими (дымовые, тепловые, световые).

Чаще всего применяются комбинированные автоматические извещатели, реагирующие на тепло и дым. Находят применение и ультразвуковые извещатели, реагирующие на изменение ультразвукового поля при возгорании [24].

Основные меры по предотвращению пожаров, которые обязано выполнять предприятие: обеспечить полное и своевременное выполнение правил пожарной безопасности и противопожарных требований строительных норм при проектировании, строительстве и эксплуатации подведомственных ему объектов; организовать на предприятии пожарную охрану, добровольную пожарную дружину и пожарно-техническую комиссию; предусматривать необходимые ассигнования на содержание пожарной охраны предприятия, приобретение средств пожаротушения; назначать лиц, ответственных за пожарную профилактику в цехах, лабораториях, производственных участках, базах, складах и других производственных зданиях предприятия.

5.4 Экологичность производства

С охраной труда тесно связанна и охрана окружающей среды, которая в настоящее время стала одной из важнейших международных проблем современности.

Охрана окружающей среды - это совокупность административных, технологических, правовых, экономических, политических и общественных мероприятий, направленных на рациональное использование, воспроизводство и сохранение природных ресурсов Земли и космического пространства в интересах настоящего и будущих поколений людей.

При изготовлении печатных плат, наиболее вредными для окружающей среды участками производства являются:

термический цех;

участки пайки и лужения.

Вентиляционный воздух, выбрасываемый из термических цехов, обычно загрязнен парами и продуктами горения масла, аммиаком, цианистым водородом и другими вредными веществами.

В вентиляционный воздух на участках пайки и лужения выделяются токсичные газы (оксид углерода, фтористый водород), аэрозоли (свинец и его соединения) и т.п. Удельные выделения аэрозоля свинца (размер частиц 0.7 - 7 мкм) при лужении и пайке оловянно-свинцовыми припоями ПОС-40 и ПОС-61 составляют [25]:

Пайка электропаяльниками мощностью 20-60 Вт 0.02-0.04 мг/100паек

Лужение погружением в припой (отнесено к поверхности ванны) 300-500 мг/м²ч

Лужение и пайка волной (отнесено к поверхности ванны) 3000-5000 мг/м²ч

Вода используется для приготовления технологических растворов, применяемых при травлении материалов и деталей и нанесения на них покрытий, а так же для промывки деталей и ванн после сброса отработанных растворов и обработки помещений. Основные примеси сточных вод - пыль, металлическая окалина, эмульсии, щелочи и кислоты, тяжелые металлы и циан.

Все эти вещества, попадая внутрь человека, приводят к нарушению его здоровья. Так, оксид углерода, попадая через органы дыхания в организм, воздействуют на нервную и сердечно-сосудистую системы, вызывая удушье. Под воздействием свинца нарушается синтез гемоглобина, работа мочеполовых органов, нервной системы.

Исходя из вышесказанного ясно, что необходима тщательная отчистка как воздуха, так и сточных вод.

Для отчистки воздуха применяют [26]: сухие пылеуловители; электрофильтры; фильтры; мокрые пылеуловители; туманопылеуловители.

Отчистка сточных вод от твердых частиц осуществляется методами: процеживания; осаживания; фильтрации; отделения твердых частиц в поле действия центробежных сил.

Отчистка сточных вод от маслопродуктов: отстаиванием; обработкой в гидроциклах; флотацией; фильтрованием.

Отчистка сточных вод от растворимых примесей: экстракцией; сорбцией; нейтрализацией; электрокагуляцией; эвапорацией; ионным обменом; озонированием.

Отчистка сточных вод от органических примесей: биологическими методами (естественными и искусственными); фильтрацией.

Радикальное решение проблемы охраны окружающей среды от негативного воздействия промышленных объектов возможно при широком применении безотходных и малоотходных технологий. Использование очистных устройств и сооружений не позволяет полностью локализовать токсичные выбросы, а применение более совершенных систем отчистки всегда сопровождается экспоненциальным ростом затрат на осуществление процесса отчистки даже в тех случаях, когда это технически возможно.

Поэтому, оптимальным для нашего процесса можно считать: 1) для отчистки воздуха - использование сухого пылеуловителя (например, электрофильтра), который считается более совершенным по сравнению с другими и, кроме того, позволяет возвратить уловленную пыль в производство; 2) отчистку сточных вод осуществлять отстаиванием, фильтрованием, а так же применением биофильтров.

Литература

антенна решетка рефлектор плоский

Безопасность жизнедеятельности, Часть 3: Чрезвычайные ситуации. Учеб. пособие / Под ред. А.В. Непомнящего, Г.П. Шилякина, Таганрог: ТРТУ,1997г. - 384с., ил.

Охрана труда в радио- и электронной промышленности: Учебник для техникумов - 2е изд., перераб. и доп. / С.П. Павлов и др., Под ред. С.П. Павлова - М.: Радио и связь, 1985г. - 200с., ил.

Охрана окружающей среды: Учебник для техн. спец. вузов / С.В. Белов и др. 2е изд. испр. и доп. М.: Высш. шк., 1991г. - 319с., ил.

Охрана окружающей среды в радиоэлектронной промышленности / К.Н. Ткачук и др.: Учеб. пособие. Киев: Высш. шк. Головное издательство, 1988г. - 240с., ил.

Размещено на Allbest.ru