Дипломная работа: Конструкция генератора с фазовой автоподстройкой частоты для диапазонов ОВЧ-УВЧ

Поиск производился по базе рефератов и патентов на изобретения Роспатента в сети Интернет (http://www.fips.ru/).

В результате анализа были рассмотрены патенты на следующие темы: способ изготовления двусторонних печатных плат и установки ЭРЭ, способы металлизации отверстий, а технология конструирования элементов корпуса, влагозащита.

Результаты проделанной работы представлены в Приложении 1.

2. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПО ТЕМЕ ПРОЕКТА

Базовой статьей при разработке данного проекта была принята [8].

В качестве технической литературы были выбраны журналы “Радио” и «РадиоМир» за 2000-2004гг. При просмотре данной литературы не было найдено описаний разработок аналогичных устройств.

Параметрический поиск в сети Интернет принес необходимый результат: была найдена перспективная разработка фирмы «ЭЛПА» генератор ГК 122-УН-ПВ.

В настоящий момент данная фирма заканчивает разработку генераторов с ФАПЧ нового поколения на частоты 150…1500 МГц, но эти устройства простроены на другом схемотехническом уровне, с использованием узлов функциональной электроники, таких как фильтры на поверхностных акустических волнах (ПАВ).

В генераторах ГК 122-УН-ПВ используются резонаторы и фильтры на основе ПАВ, имеется основной выход и вход напряжения управления для фазовой автоподстройки частоты при помощи внешнего опорного генератора. Диапазон перестройки частоты напряжением управления обеспечивает установки номинальной частоты генератора в интервале рабочих температур и воздействия дестабилизирующих факторов (старение резонаторов, транзисторов и т.д.).

Генераторы имеют основной выход, мощность которого регулируется напряжением Е_рег , и выход для ФАПЧ, обладает низким уровнем фазовых шумов. Данные генераторы используется в радиолокации, радионавигации и системах связи.

Основное преимущество применение высокочастотных генераторов в системах с сеткой частот, работающих от одного опорного генератора, позволяет увеличить быстродействие системы на два порядка. Низкий уровень фазовых шумов позволяет улучшить точностные характеристики не менее чем на 20 дБ. Кратковременная, долговременная и температурная нестабильности определяются опорным генератором.

Необходимо отметить, что данное устройство только находится в стадии разработки. Функционально, оно, несомненно, богаче разрабатываемого в дипломном проекте генератора, но питание, в отличие от последнего – внешнее, и ФАПЧ данного генератора осуществляется извне данного устройства. Исходя из описанных функций этого устройства его нельзя назвать прямым аналогом, хотя его новизна подтверждает актуальность данной дипломной разработки.

Дипломный проект посвящен разработке генератора с ФАПЧ для диапазона 1290 МГц, при разработке была использована простая, а значит не дорогая схемотехника, были обеспечены электромагнитное экранирование, влагозащита и наименьшие массогабаритные параметры.

3. АНАЛИЗ ТЗ И РАЗРАБОТКА ТТТ К КОНСТРУКЦИИ

С учетом особенностей работы электрической принципиальной схемы прибора генератора с ФАПЧ и исходных данных технического задания (ТЗ), разделим тактико-технические требования (ТТТ) к конструкции на общие и специальные.

3.1 Общие требования

Разрабатываемое устройство относится к профессиональной аппаратуре, IV группа, носимая РЭА. Поэтому механические, климатические воздействия, условия эксплуатации определяются по ГОСТ 16962.1-89. Предполагается, что изделие может использовать радиолюбитель.

Эксплуатационные требования

Данная группа требований определяется условиями экспуатации и зависит от механических, климатических и прочих воздействующих факторов, величина которых определяется конкретными величинами, указанными в ГОСТах для носителей, в которые предполагается установка разрабатываемой РЭС.

Разрабатываемое устройство по условиям эксплуатации относится к группе радиотехнических средств, специального назначения, носимых на теле человека, его одежде, в том числе и на открытом воздухе. Таким образом, при разработке устройства необходимо учесть воздествие на него климатических и механических воздействий (температуры, влажности, давления, пыли, ударов, падений, ветра и др.) для наземной носимой аппаратуры, работающей на открытом воздухе вне помещения.

Требования к разрабатываемой аппаратуре относительно климатических воздействий приведены в таблице 3.1.1

Таблица 3.1.1 - Требования к разрабатываемой аппаратуре относительно климатических воздействий

Требования к аппаратуре	Воздействующие факторы		Значения для данной группы аппаратуры
	Характер	Ед. изм.
Влагоустойчивость	Повышенная относительная влажность до…	%	98
	Температура до…	ºC	40
Холодоустойчивость	Пониженная рабочая температура до…	ºC	-50
Высотность	Пониженное атмосферное давление до…	мм. рт.ст.	460
	Температура до…	ºC	20±10
Теплоустойчивость	Повышенная рабочая температура до…	ºC	+50
	Повышенная предельная аппаратура до…	ºC	+65
Водозащищенность	Слой воды толщиной до…	мм	500
Брызгозащищенность	Водяные брызги интенсивностью до…	мм/мин	5
Пылезащищенность	Воздушный поток с пылью скоростью до…	м/с	10-15

Данный вид РЭА рассчитан на индивидуальную длительную переноску ее людьми и транспортирование ее всеми видами транспорта. Требования к разрабатываемой аппаратуре относительно механических воздействий приведены в таблице 3.1.2.

Таблица 3.1.2 - Требования к разрабатываемой аппаратуре относительно механических воздействий

Требования к аппаратуре	Воздействующие факторы		Значения для данной группы аппаратуры
	Характер	Ед. изм.
Виброустойчивость и вибропрочность	Вибрация с частотой, создающей ускорение, соответственно	Гц; g	2-80; 6-3
Прочность при падении	Свободное падение на грунт с высоты	мм	500
Ударная прочность	Ускорение, создаваемое при ударе	g	100-200
Ветроустойчивость	Ветер со скоростью	м/с	30
Транспортирование	Транспортирование на автомашине со скоростью	км/час	20-60

Кроме того, аппаратура данной группы характеризуется:

· продолжительностью эксплуатации и длительным временем автономной работы;

· высокой ремонтопригодностью;