CC BY
31
4. Артемов И.И. Модель развития фреттинг-коррозии в поверхностном слое листа рессоры / Артемов И.И., Кревчик В.Д., Меньшова С.Б., Келасьев В.В., Маринина Л.А. // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2011. № 1. С. 213-224.
5. Шуваев П.В. Формирование структуры сложных многослойных печатных плат / П.В. Шуваев, В.А. Трусов, В.Я. Баннов, и др. // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2 013. Т. 1. С. 364-373.
6. Меркульев А.Ю. Программные комплексы и системы проектирования печатных плат / Меркульев А.Ю., Сивагина Ю.А., Кочегаров И.И., Баннов В.Я., Юрков Н.К. // Современные информационные технологии. 2014. № 19 (19). С. 119-128.
7. Горячев Н.В. Тепловая модель учебной системы охлаждения / Н.В. Горячев, Д.Л. Петрянин // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. 2014. № 2. С. 197-209.
УДК 621.3.095
Гришко А.К., Андреев П.Г., Баннов В.Я.
ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет», Пенза, Россия
АЛГОРИТМ ПРОСТРАНСТВЕННО-ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО СИНТЕЗА ЭЛЕКТРОМОНТАЖА РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ
На недавних этапах развития радиоэлектронных средств (РЭС), которые характеризуются относительно низким быстродействием изделий электронной техники и невысокой сложностью электронных модулей (ЭМ), проблема электромагнитной совместимости при проектировании РЭС не возникала так остро, как сейчас, а конструкторское проектирование сводилось, в основном, к обеспечению технологичности, механической прочности и нормального теплового режима [1, 2, 3]. Актуальность решения этой проблемы подтверждается исследованиями ведущих организаций и предприятий различных отраслей промышленности проводимых в рамках государственных и межотраслевых программ. Естественно, что с повышением быстродействия и плотности компоновки изделий радиоэлектронной техники одной из важнейших становится задача комплексного и сбалансированного подхода к обеспечению требований электромагнитной совместимости (ЭМС) различного функционального и эксплуатационного назначения при создании РЭС как сложных иерархических систем [4] .
Особенно сложным является решение этой общесистемной задачи при проектировании перспективных многоуровневых стоечных РЭС для больших распределенных автоматизированных систем управления (АСУ) различного назначения. Это объясняется тем, что именно стоечные РЭС отличаются повышенной конструктивной сложностью, большим числом и разнообразием размещаемых в них ЭМ, построенных на элементной базе с применением новых физических принципов функционирования. Кроме того, в составе стоечных РЭС присутствуют конструктивные модули всех уровней структурной иерархии [3], на основе которых строятся конструктивные системы для размещения всего комплекса ЭМ проектируемых РЭС (шкафы, пульты, настольные приборы и другие) при построении перспективных АСУ.
Отсюда, проектирование высокоэффективных и высоконадежных РЭС на основе многоуровневых стоечных РЭС в условиях постоянного повышения плотности компоновки, увеличения числа и сложности решаемых ЭМ РЭС задач невозможно без разработки и внедрения адекватных математических моделей и системных алгоритмов с использованием современных средств вычислительной техники. При этом электромонтаж, особенно многоуровневый, играет важнейшую роль в обеспечении требований электромагнитной совместимости, и, следовательно, надежного функционирования РЭС АСУ, так как связывает ЭМ всех уровней структурной иерархии создаваемых РЭС.
Разработка многоуровневого электромонтажа, обеспечивающего электромагнитную совместимость РЭС в целом, является общесистемной задачей, обладающей высокой сложностью и размерностью в связи с использованием при создании РЭС множества видов и методов электромонтажа, а также вариантов его конструктивно-технологического исполнения [3]. Поэтому возникает необходимость в разработке пригодных для автоматизации математических моделей и алгоритмов на их основе, которые могли бы обеспечить требования электромагнитной совместимости для создания новых по-
колений ЭМ и РЭС в целом как сложных иерархических систем.
Авторами предлагается общесистемный алгоритм расчета и анализа показателей качества электромонтажа ЭМ РЭС с учетом обеспечения требований электромагнитной совместимости (см. рис.1).
На рисунке отражены основные проектные операции и процедуры, решающие задачи обеспечения электромагнитной совместимости при структурном и параметрическом синтезе вариантов электромонтажа для ЭМ многоуровневых РЭС.
Алгоритм строится с учетом приоритетного синтеза более экономичных технических решений. Так, при синтезе конструкционных модулей с размещаемым в них электромонтажом следует в зависимости от характера компонуемых в них ЭМ (например, приемников, передатчиков, усилителей, источников питания, а также диапазонов их рабочих частот, амплитуд и длительности импульсов) обеспечивать электромагнитную совместимость, в первую очередь, компоновочными мерами. То есть, следует обеспечивать электромагнитную совместимость максимальным удалением друг от друга источника и приемника помех или выбором такой их взаимной ориентации, когда коэффициент взаимной паразитной емкостной или индуктивной связи минимален. И только если этих мер окажется недостаточно или они будут невозможны для реализации с позиций других критериев и показателей качества ЭМС ЭМ с электромонтажом, следует применять экраны. Причем вначале следует пытаться использовать существующие несущие элементы конструкционного модуля в качестве экранов (путем модификации их формы, нанесения соответствующих покрытий), и только при недостаточной эффективности этой меры приступать к применению экранов как самостоятельных конструктивных элементов. Такая последовательность расчета параметров электромагнитной совместимости и экранов для электромонтажа, ЭМ и РЭС в целом обусловлена актуальным требованием снижения затрат на производство электромонтажа, РЭС и БНК для их размещения. Поэтому вначале должны быть проанализированы средства, требующие для своей реализации минимальные затраты, и только в случае их недостаточной эффективности можно переходить к более эффективным, но и более дорогостоящим способам обеспечения электромагнитной совместимости.
В заключение необходимо отметить, что автоматизация процессов структурного и параметрического синтеза электромонтажа для перспективных РЭС больших распределенных систем управления различного функционального и эксплуатационного назначения с учетом обеспечения требований электромагнитной совместимости оборудования радиоэлектронной техники осуществляется с применением диалогового и пакетного режимов работы. При этом используются существующие и специально разработанные математические модели, алгоритмы и программные средств, обеспечивающие формирование необходимых баз данных по структурам вариантов электромонтажа и функциональным зависимостям их параметров для вариантов подсистем обеспечения электромагнитной совместимости РЭС.
Рисунок 1 - Алгоритм расчета и анализа показателей качества электромонтажа ЭМ РЭС с учетом обеспечения требований электромагнитной совместимости
ЛИТЕРАТУРА
1. Гришко А.К. Технология радиоэлектронных средств / - Пенза, 2007. - 344 с.
2. Гришко А.К. Методология управления качеством сложных систем / А.К. Гришко, Н.К. Юрков, И.И. Кочегаров // Надежность и качество: Труды международного симпозиума. Том 2 / Под ред. Н.К. Юркова. - Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2014. - С. 377-379.
3. Андреев П. Г. Основы проектирования электронных средств: учеб. Пособие / П. Г. Андреев, И. Ю. Наумова // Пенза: Изд-во ПГУ, 2010. - 124 с.
4. Гришко А.К. Системный анализ параметров и показателей качества многоуровневых конструкций радиоэлектронных средств / А.К. Гришко, Н.К. Юрков, Д.В. Артамонов, В.А .Канайкин // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. 2014. № 2 (26). С. 77-84.
5. ГОСТ РВ 2 0.39.304-2003. Аппаратура, приборы, устройства и оборудование военного назначения. Требования стойкости к внешним воздействующим факторам. - М.: Изд-во Госстандарт России, 2008 -5 6 с.
6. ГОСТ Р 50756.0-2000. Конструкции несущие базовые радиоэлектронных средств. Типы. Основные размеры. - М.: Изд-во Госстандарт России, 2008 - 8 с.
7. Артемов И.И. Модель развития фреттинг-коррозии в поверхностном слое листа рессоры / Артемов И.И., Кревчик В.Д., Меньшова С.Б., Келасьев В.В., Маринина Л.А. // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2011. № 1. С. 213-224.
8. Артемов И.И. Особенности алмазного шлифования изделий из твердого и хрупкого материалов с применением наночастиц в смазочно-охлаждающей жидкости /Артемов И.И., Кревчик В.Д., Соколов А.В., Симонов Н.П., Артемова Н.Е. // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2012. № 4 (24). С. 145-159.
9. ГОСТ Р 51623-2000. Конструкции несущие базовые радиоэлектронных средств. Система построения и координационные размеры - М.: Изд-во Госстандарт России, 2008 - 10 с.
