- •Области использования рэа
- •Области применения рэа
- •Схемотехническая (элементная) база рэа
- •Комплекс работ по созданию рэа
- •Жизненный цикл изделий
- •Организация нир
- •Организация окр
- •Организация эксплуатации
- •Правила эксплуатации, сбережения и поверки радиоизмерительных приборов (рип)
- •Основные правила производства измерений
06.02.12
Термин радиоэлектронная аппаратура (РЭА) появился для общего описания изделий радиотехники (приемников, передатчиков), вычислительной техники (ЭВМ и устройств для обработки данных), промышленной электроники (устройства управления технологическими процессами, приборы для воздействия на материалы и детали) и т. п.
Под РЭ-устройствами (изделиями) понимают изделия, в основу функционирования которых положены принципы радиотехники и электроники.
РЭА предназначены для передачи, приема, хранения и преобразования информации, представленной в виде непрерывных или дискретных электромагнитных сигналов. Устройства, работающие с непрерывными сигналами, аналоговые, с дискретными – импульсные.
Основной физический механизм работы РЭА — многократное преобразование природы сигналов.
Например, в простейшем радиоприемнике (Рис. 1.1, а) входной сигнал, зашифрованный в свойствах электромагнитного поля I, преобразуется на выходе антенны в сигнал высокой частоты 2. Аналогичные эффекты происходят в детекторе Д и громкоговорителе Гр. По первому впечатлению таких преобразований не происходит в усилителях высокой и низкой частоты (природа входных 2 и 3 и выходных 2' и 3' сигналов одинакова). Однако рассмотрение упрощенной схемы усилителя низкой частоты (Рис. 1.1, б) показывает, что он является сложным преобразователем, включающим в себя нить накала (преобразователь электрической энергии в тепловую), катод к (преобразователь тепловой энергии в энергию электронного газа), промежуток сетка—катод с — к (преобразователь энергии входного управляющего сигнала WBX в энергию электрического поля) и т.д.
При работе резисторов происходит преобразование электрической энергии в тепловую. При работе конденсаторов и катушек индуктивности требуется не только наличие соответствующим образом выполненных проводников, но определенного пространства (емкость или индуктивность — способность проводников с током и окружающего их пространства накапливать энергию электрического или магнитного поля). Таким образом, все схемотехнические элементы, устройства и системы — преобразователи, требующие при работе дополнительного объема пространства для поглощения или накопления тепловой, акустической, световой, электромагнитной и т. п. энергии. Поэтому решение конструкторско-компоновочных задач требует обязательного учета как природы эффектов преобразования, так и дополнительных объемов для их нормального протекания. Необходимая степень учета этих факторов зависит от конструктивных особенностей РЭА.
Таким образом, конструкцию РЭА следует рассматривать в виде определенным образом упорядоченной статической комбинации (структуры) исходных свойств (материалов, элементов) и их взаимосвязей, обеспечивающих заданное динамическое преобразование физической природы сигналов, преимущественно электромагнитной природы.
Области использования рэа
Области использования и объекты носители РЭА определяют параметры конкретного микроклимата в месте расположения РЭА. Легче всего обеспечить нормальную работу РЭА в отапливаемых помещениях в стационарных условиях. Стационарная и переносная РЭА, предназначенная для работы на поверхности земли, должна иметь в конструкции защитные корпуса с уплотнением и элементную базу, обеспечивающую нормальную работу при воздействии климатических факторов.
Возимая РЭА для наземных транспортных средств подвергается воздействию вибраций, ударов и ускорений. Возможно воздействие пыли, паров бензина и масел.
Корабельная РЭА требует использования влагонепроницаемых корпусов и уплотнения осей органов управления.
Самолетная и вертолетная РЭА должна работать при пониженном атмосферном давлении, воздействии росы и инея, тумана, вибраций, ударов и других воздействий, определяемых конструкцией самолета и вертолета. Наиболее тяжелыми могут быть условия работы ракетной и космической РЭА.
Поэтому при разработке конструкции РЭА необходимо знание особенностей объектов-носителей и климатических условий местности эксплуатирования РЭА, которые оказывают существенное влияние на конструктивно-компоновочные параметры РЭА, на выбор материалов элементной и конструктивной базы.
Области применения рэа
В настоящее время РЭА используется для связи, управления, навигации, различных научных исследований и в производстве. Суть ее работы и определяющие факторы следующие.
Радио-, оптическая и проводная связь — передача радиосигналов от одного абонента к другому по радио, оптическим или проводным линиям связи. Должна обеспечивать многоканальность, беспоисковое вхождение в связь, помехозащищенность от атмосферных и искусственных помех При наличии промежуточных приемопередающих устройств получают радиорелейные линии связи.
Радиовещание и телевидение — передача речевых, музыкальных и визуальных ознакомительных или развлекательных сообщений большим группам людей. Должны обеспечивать достаточную дальность действия, число каналов и высокое качество воспроизведения сигналов (моно-, стерео- или квадрофоническое для акустических, черно-белое, цветное и объемное для визуальных). Могут использоваться для специальных целей в условиях работы промышленных, зрелищных, медицинских и других организаций (диспетчерские устройства связи, промышленное и медицинское телевидение, специальные звуковые эффекты и т. п.).
Радиоуправление — управление по эфиру или проводам с помощью радиосигналов промышленными, научными или военными объектами. Должно обеспечить простоту, точность и скрытность управления.
Радиотелеметрия — получение информации о работе и состоянии объектов и людей с помощью специальных промежуточных преобразователей и линий связи Аппаратура должна обеспечивать точность, быстродействие и быть (особенно для малогабаритных объектов) малогабаритной и экономичной.
Радиометеорология — получение информации, в основном, с помощью специально оснащенных ИСЗ (например, «Метеор», «Нимбус») и наземных комплексов об облачности, температуре, различных образованиях и других факторах на поверхности Земли, определяющих погоду. Должна обеспечивать точность и своевременность получения метеоинформации.
Радиолокация — определение координат и характеристик объекта активными (источники импульсного или непрерывного излучения в составе РЛС) или пассивными (источник радио- или теплового излучения сам объект) методами. Должна обеспечивать точность и достоверность работы, особенно в условиях пассивных или активных помех.
Радионавигация — особо точное определение координат объекта с помощью специальных источников радиоизлучения с точно известными координатами (например, береговые радиовещательные или специальные станции). Обеспечивает бОльшую точность (особенно на больших расстояниях) по сравнению с радиолокацией.
Радиоастрономия — получение информации о космических объектах с помощью приема и анализа их радиоизлучения. Так как ширина «радиоокна» в атмосфере намного больше оптического, то и количество информации тоже намного больше. Должна обеспечивать наивысшую чувствительность и широкополосность системы, ибо ими определяется количество получаемой информации
Медицинская радиоэлектроника — использование методов и средств радиоэлектроники в биомедицинских исследованиях, в качестве электронных стимуляторов деятельности отдельных органов человека, в создании протезов и диагностических систем Должна обеспечивать высокую эффективность при минимальном нежелательном воздействии на организм и простом обслуживании.
Радиоизмерения — создание и использование специальных устройств для измерения или имитации различных сигналов, преимущественно электромагнитной природы. Должны обеспечивать требуемую точность, стабильность, уровень и быстродействие во всех научных исследованиях, для которых предназначены измерительные приборы или комплексы, включая, в частности, наручные электронные часы, средства комплексного контроля и другие подобные устройства. Должны проводиться с минимальным влиянием на параметры контролируемой цепи.
Устройства обработки данных — обычно являются частью более сложных радиосистем или систем автоматизированного управления (АСУ), но могут быть выполнены и в виде самостоятельных систем вида электронных цифровых, аналоговых или клавишных вычислительных машин (ЦЭВМ или просто ЭВМ, АЭВМ и ЭКВМ). Должны обеспечивать простоту ввода и вывода данных, точность, бесшумность и надежность работы.
Устройства записи и воспроизведения сигналов — приспособления для записи и воспроизведения акустических, визуальных и специальных сигналов на проволочных, ленточных, дисковых, плоских ферромагнитных (магнитная запись), оптических (в том числе голографическая запись) и других по форме и физической природе носителях (в виде магнитофонов, радиол, ЗУ и т. п.). Должны обеспечивать в первую очередь требуемое качество и простоту управления. Для специальных устройств (например, ЗУ) могут предъявляться требования разного быстродействия при записи и воспроизведении.
Устройства энергетического характера — приспособления для непосредственного воздействия на свойства материалов или объект управления (некоторые устройства квантовой электроники, используемые в технологии микросхем, высокочастотная закалка, аппаратура физиотерапии, специальные выходные устройства управления и т. п.). Должны обеспечивать избирательное энергетическое воздействие в соответствии с назначением. Их часто (как и некоторые электромеханические и фотооптические устройства) не включают в радиоэлектронику.