ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Радиотехнический факультет

Кафедра «Радиоэлектронные устройства и системы»

Специальность «Проектирование и технологии радиоэлектронных средств»

Студенты группы РК-071 Козлов Дмитрий Владимирович, Костин Николай Вячеславович, Котляр Никита Геннадьевич

Техническое задание

на дипломное проектирование

1 Цель и назначение работы

1.1 Целью выполнения дипломного проекта является разработка конструкции радиостанции

1.2 Переносная радиостанция предназначена для организации подвижной радиосвязи

2 Технические требования

2.1 Состав изделия

2.1.1 Блок приемника

2.1.2 Блок радиостанции

2.1.3 Микротелефонная гарнитура

2.1.4 Блок питания

2.2 Технические характеристики

2.2.1 Напряжение питания аккумуляторной батареи, В 5

2.2.2 Потребляемый ток в режиме передачи, А 1

2.2.3 Потребляемый ток в режиме приема, А 0,5

2.2.4 Диапазон рабочих частот, ГГц от 2,4 до 6

2.2.5 Чувствительность приемника не хуже, мкВ 10

2.3 Требования к конструкции

2.3.1 Конструкция изделия должна быть удобно размещена в процессе эксплуатации, быть компактной, внешний вид изделия должен удовлетворять требованиям технической эстетики и эргономики

2.3.2 Габаритные размеры должны быть не более, мм 244 × 70 × 30

2.3.3 Масса изделия не должна превышать, кг 0,52

2.3.4 Надписи на изделии должны выполняться стандартными буквами с общепринятыми сокращениями

2.3.5 Механическое исполнение

2.3.5.2 Ударная нагрузка, g 150

2.3.5.3 Частота вибрации до, Гц 80

2.3.8 Рабочая температура, °С от минус 30 до плюс 80

2.3.9 Относительная влажность воздуха до 90 % при температуре 30˚С

2.4 Требования к технологичности изделия и элементной базе

2.4.1 В изделии должны быть использованы стандартные элементы, материалы и сырье, разрешенные к применению

2.4.2 Конструкция деталей и сборочных единиц должна быть технологичной и разработана с использованием типовых и перспективных технологических процессов

2.4.3 Изделие должно быть ремонтопригодным

2.5 Требования к надежности

2.5.1 Наработка на отказ, ч 50000

2.5.2 Срок службы изделия с учетом времени хранения должен быть не менее 8 лет

2.6 Технико-экономические требования

2.6.1 Изделие должно быть конкурентоспособным

2.6.2 Годовая программа выпуска, штук 1000

2.7 Требования БЖД охраны окружающей среды

«___»__________________2012г.

Содержание

Задание на выпускную квалификационную работу 2

Реферат 13

РЕФЕРАТ 12

Введение 13

1 Анализ задания на дипломное проектирование 15

2 Назначение и принцип работы 17

3.1 Выбор и обоснование конструкции 18

3.2 Обоснование электромагнитной совместимости 19

3.3 Дискретные активные элементы 20

3.4 Преимущества поверхностного монтажа 21

3.5 Анализ и оценка перечня элементов электрической схемы по размерно-геометрическим критериям 22

3.7 Расчет надежности 36

3.7.1 Анализ элементной базы на отказ элементов 36

3.7.2 Расчет среднего времени наработки на отказ 38

3.7.3 Определение вероятности безотказной работы всего устройства 38

4.1 Выбор технологического процесса 40

4.2 Выбор материалов печатной платы 41

4.3 Описание технологического процесса изготовления печатной платы комбинированным позитивным способом 43

4.3.1 Резка заготовок 44

4.3.2 Пробивка базовых отверстий 44

4.3.3 Подготовка поверхности заготовок 45

4.3.4 Нанесение сухого пленочного фоторезиста 47

4.3.5 Нанесение защитного лака 49

4.3.6 Сверление отверстий 50

4.3.7 Химическое меднение 53

4.3.8 Снятие защитного лака 54

4.3.9 Гальваническая затяжка 55

4.3.10 Электролитическое меднение и нанесение защитного покрытия ПОС-61 56

4.3.11 Снятие фоторезиста 57

6 Безопасность и экологичность 106

6.1 Анализ негативных воздействий опасных и вредных факторов, проявляющихся в течение работы СВЧ радиостанции, на окружающую среду и обслуживающий персонал 106

6.2 Анализ негативных воздействий опасных и вредных факторов, проявляющихся в течение технологического процесса производства СВЧ радиостанции, на окружающую среду и обслуживающий персонал 108

Заключение 120

Реферат

Пояснительная записка 126 с., 2 рисунка, 4 таблицы, 13 источников.

КОНСТРУКЦИЯ, ТЕХНОЛОГИЯ, КОМПОНЕНТЫ, ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА, ПОВЕРХНОСТНЫЙ МОНТАЖ, ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СЛОЖНОСТЬ, ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ, НАДЕЖНОСТЬ, УСТОЙЧИВОСТЬ, ПРОЧНОСТЬ, ПЕЧАТНАЯ ПЛАТА, ПРИЁМНИК, ПЕРЕДАТЧИК, РАДИОСТАНЦИЯ

Объектом разработки является переносная радиостанция СВЧ диапазона.

Целью данной работы является разработка СВЧ радиостанции, основанная на замене элементной базы со штыревыми выводами элементной базой поверхностного монтажа.

Основные конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные характеристики – напряжение питания, 5 В, потребляемый ток в режиме передачи 1 А, потребляемый ток в режиме приема 0,5 А, диапазон рабочих частот, от 2,4 до 6 ГГц, чувствительность приемника не хуже 10 мкВ, избирательность по соседнему каналу 70 дБ.

Область применения - обеспечение подвижной наземной связи на военных объектах.

Экономическая эффективность или значимость работы - устройство обладает большой конкурентоспособностью. Если товар будет реализовываться по лимитной цене, он останется конкурентоспособным, а потребитель будет иметь экономический эффект от полученных им услуг. Коммерческий успех этой разработки очевиден.

Введение

Диапазон сверхвысоких частот (СВЧ) соответствует длинам волн от 30 см до 1 мм; поэтому его называют также диапазоном дециметровых и сантиметровых волн. В англоязычных странах он называется микроволновым диапазоном; имеется в виду, что длины волн очень малы по сравнению с длинами волн обычного радиовещания, имеющими порядок нескольких сотен метров.

Так как по длине волны излучение СВЧ-диапазона является промежуточным между световым излучением и обычными радиоволнами, оно обладает некоторыми свойствами и света, и радиоволн. Например, оно, как и свет, распространяется по прямой и перекрывается почти всеми твердыми объектами. Во многом аналогично свету оно фокусируется, распространяется в виде луча и отражается. Многие радиолокационные антенны и другие СВЧ-устройства представляют собой как бы увеличенные варианты оптических элементов типа зеркал и линз.

В то же время СВЧ-излучение сходно с радиоизлучением вещательных диапазонов в том отношении, что оно генерируется аналогичными методами. К СВЧ-излучению применима классическая теория радиоволн, и его можно использовать как средство связи, основываясь на тех же принципах. Но благодаря более высоким частотам оно дает более широкие возможности передачи информации, что позволяет повысить эффективность связи. Например, один СВЧ-луч может нести одновременно несколько сотен телефонных разговоров. Сходство СВЧ-излучения со светом и повышенная плотность переносимой им информации оказались очень полезны для радиолокационной и других областей техники.

Радиоволны СВЧ-диапазона широко применяются в технике связи. Кроме различных радиосистем военного назначения, во всех странах мира имеются многочисленные коммерческие линии СВЧ-связи. Поскольку такие радиоволны не следуют за кривизной земной поверхности, а распространяются по прямой, эти линии связи, как правило, состоят из ретрансляционных станций, установленных на вершинах холмов или на радиобашнях с интервалами около 50 км. Параболические или рупорные антенны, смонтированные на башнях, принимают и передают дальше СВЧ-сигналы. На каждой станции перед ретрансляцией сигнал усиливается электронным усилителем. Поскольку СВЧ-излучение допускает узконаправленные прием и передачу, для передачи не требуется больших затрат электроэнергии.

Хотя система башен, антенн, приемников и передатчиков может показаться весьма дорогостоящей, в конечном счете все это с лихвой окупается благодаря большой информационной емкости СВЧ-каналов связи. Города Соединенных Штатов соединены между собой сложной сетью более чем из 4000 ретрансляционных СВЧ-звеньев, образующих систему связи, которая простирается от одного океанского побережья до другого. Каналы этой сети способны пропускать тысячи телефонных разговоров и многочисленные телевизионные программы одновременно.

Система ретрансляционных радиобашен, необходимая для передачи СВЧ-излучения на большие расстояния, может быть построена, конечно, только на суше. Для межконтинентальной же связи требуется иной способ ретрансляции. Здесь на помощь приходят связные искусственные спутники Земли; выведенные на геостационарную орбиту, они могут выполнять функции ретрансляционных станций СВЧ-связи.