Помощь студентам в учебе
Разработка усилителя мощности портативной радиостанции
|
Введение 10
1 Анализ технического задания 12
2 Обзор научно-технической литературы 14
3 Описание принципа работы изделия 21
4 Разработка конструкции 29
4.1 Обоснование конструкторского исполнения 29
4.2 Компоновка печатной платы 32
4.3 Расчёт точности печатного монтажа 38
4.4 Расчет устойчивости конструкции на воздействие ударов 43
4.5 Расчет теплового режима 47
4.6 Расчет надежности 59
5 Разработка технологии изготовления усилителя мощности 65
5.1 Анализ технологичности конструкции 65
5.2 Разработка технологии сборки 76
5.3 Разработка технологии влагозащиты
5.4 Технология выходного контроля 83
84
6 Технико-экономическое обоснование и расчеты 86
6.1 Предварительная оценка планируемой к выполнению
проектно-конструкторской работы
86
6.2 Организация и планирование опытно-конструкторских работ 87
6.3 Выбор и обоснование базового варианта 94
6.4 Анализ технической прогрессивности новой конструкции 94
6.5 Анализ изменений функциональных возможностей новой
радиоэлектронной аппаратуры
95
6.6 Анализ соответствия новой конструкции нормативам 97
6.7 Определение себестоимости нового изделия 97
6.8 Расчет годовых издержек потребителя в условиях эксплуатации 98
6.9 Расчет полезного эффекта нового изделия в сфере эксплуатации 100
6.10 Образование цены новой конструкции 101
6.11 Образование цены потребления 103
6.12 Обоснование конкурентоспособности новой конструкции 104
6.13 Расчет точки безубыточности производства 105
6.14 Выводы по результатам технико-экономического анализа 108
6.15 Разработка рекламы на новое изделие 108
7 Безопасность жизнедеятельности 111
7.1 Вредные факторы на производстве 111
7.2 Воздействие электрического тока на организм человека 112
7.3 Воздействие электромагнитных излучений на организм человека
116
7.4 Шум на рабочем месте и мероприятия по его снижению 118
7.5 Негативные воздействия технологического процесса на
человека и окружающую среду
122
7.6 Противопожарные мероприятия
Заключение 124
128
Список литературы 129
СхемаА1оригинал4.sch
СТРУКТУРНАЯ СХЕМА УСИЛИТЕЛЯ_А1.pdf
Соединитель-LayoutА4.pdf
Плата Pcbн. - копия_В5 - копия.cdw
Панель.pdf
Корпус_профильА1.pdf
КатушкаLayoutА4.pdf
Кабель-LayoutА4.pdf
!СборочныйА1.pdf
!СБ.pdf
!Плата.doc
!Корпус.doc
1 Анализ технического задания 12
2 Обзор научно-технической литературы 14
3 Описание принципа работы изделия 21
4 Разработка конструкции 29
4.1 Обоснование конструкторского исполнения 29
4.2 Компоновка печатной платы 32
4.3 Расчёт точности печатного монтажа 38
4.4 Расчет устойчивости конструкции на воздействие ударов 43
4.5 Расчет теплового режима 47
4.6 Расчет надежности 59
5 Разработка технологии изготовления усилителя мощности 65
5.1 Анализ технологичности конструкции 65
5.2 Разработка технологии сборки 76
5.3 Разработка технологии влагозащиты
5.4 Технология выходного контроля 83
84
6 Технико-экономическое обоснование и расчеты 86
6.1 Предварительная оценка планируемой к выполнению
проектно-конструкторской работы
86
6.2 Организация и планирование опытно-конструкторских работ 87
6.3 Выбор и обоснование базового варианта 94
6.4 Анализ технической прогрессивности новой конструкции 94
6.5 Анализ изменений функциональных возможностей новой
радиоэлектронной аппаратуры
95
6.6 Анализ соответствия новой конструкции нормативам 97
6.7 Определение себестоимости нового изделия 97
6.8 Расчет годовых издержек потребителя в условиях эксплуатации 98
6.9 Расчет полезного эффекта нового изделия в сфере эксплуатации 100
6.10 Образование цены новой конструкции 101
6.11 Образование цены потребления 103
6.12 Обоснование конкурентоспособности новой конструкции 104
6.13 Расчет точки безубыточности производства 105
6.14 Выводы по результатам технико-экономического анализа 108
6.15 Разработка рекламы на новое изделие 108
7 Безопасность жизнедеятельности 111
7.1 Вредные факторы на производстве 111
7.2 Воздействие электрического тока на организм человека 112
7.3 Воздействие электромагнитных излучений на организм человека
116
7.4 Шум на рабочем месте и мероприятия по его снижению 118
7.5 Негативные воздействия технологического процесса на
человека и окружающую среду
122
7.6 Противопожарные мероприятия
Заключение 124
128
Список литературы 129
СхемаА1оригинал4.sch
СТРУКТУРНАЯ СХЕМА УСИЛИТЕЛЯ_А1.pdf
Соединитель-LayoutА4.pdf
Плата Pcbн. - копия_В5 - копия.cdw
Панель.pdf
Корпус_профильА1.pdf
КатушкаLayoutА4.pdf
Кабель-LayoutА4.pdf
!СборочныйА1.pdf
!СБ.pdf
!Плата.doc
!Корпус.doc
РЕФЕРАТ
Пояснительная записка 125 с., 14 рисунков, 30 таблиц, 25 источников,
3 приложения.
РАДИОСВЯЗЬ, ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ, УСИЛИТЕЛЬ, ВЫХОДНОЙ КАСКАД, ФИЛЬТР, РЕФЛЕКСОМЕТР,ПЕЧАТНАЯ ПЛАТА, КОНСТРУКЦИЯ, НАДЕЖНОСТЬ, ТЕХНОЛОГИЯ, СПРОС, КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТЬ, ЦЕНА, БЕЗОПАСНОСТЬ.
Объектом разработки является усилитель мощности портативной радиостанции, предназначенный для увеличения дальности связи и улучшения её качества.
Цель работы - разработка оптимальной технологичной конструкции конкурентоспособного усилителя мощности, разработка конструкторской документации и технологии изготовления.
Метод исследования - опытно-конструкторские расчеты.
Основные характеристики – выходная мощность усилителя – 10 Вт; питание от бортовой сети автомобиля или стационарного источника питания 12 В; тока потребления в режиме передачи 4 А; диапазон частот 33,0 – 48,5 МГц; масса устройства – 650г.
Экономическая эффективность и значимость работы – расчеты показали, что усилитель мощности конкурентоспособен со своими аналогами на рынке, экономически и технологически эффективен. По разработанной текстовой и технической документации можно изготовить усилитель мощности и выходить на рынок.
Прогнозные предположения о развитии объекта исследования – необходимо применить в электрической схеме микромодуль выходного каскада - «таблетка», позволяющий снизить габариты и объем усилителя мощности.
Введение
Для построения систем подвижной радиосвязи в основном используются ультракороткие волны: метровые (VHF), дециметровые (UHF), сантиметровые (SHF) и миллиметровые (EHF).
Дальность и качество радиосвязи зависит от совокупности физических факторов и параметров оборудования. Чем выше используемый частотный диапазон, тем меньше зависимость дальности радиосвязи от мощности излучения. Однако в низкочастотном диапазоне УКВ, так называемом диапазоне Low Band, мощность излучения радиостанции существенно влияет на качество и дальность радиосвязи. Этот диапазон (33÷48,5 МГц, 57÷57,5 МГц) очень популярен ещё со времен СССР и используется для радиосвязи, предприятиями силовых структур, пограничниками, МЧС, региональных управлениях железнодорожным транспортом, предприятиями лесхоза, агропромышленного комплекса, службами охраны, скорой помощи, службами ЖКХ, службами энергетики, газа, канализации, водопровода, лифт ремонт, строителями, автодорожными службами. Таким образом, в этом хорошо освоенном диапазоне очень много как стационарных, так и возимых радиостанций, но наибольшее количество в этом диапазоне задействовано портативных радиостанций (в силу специфики работ выше перечисленных служб).
Но портативные радиостанции имеют малую мощность (не более 2-3 Вт) и очень малую эффективность антенн. Штатная антенна портативной радиостанции, как правило, представляет собой закрытую полимерной оболочкой спираль на гибком диэлектрическом стержне. Её длина совершенно не соизмерима с четвертьволновой антенной. При типичных длинах таких штатных антенн в 20 см. их КПД в лучшем случае составит 3 %. А, учитывая специфику этого диапазона- подверженность влиянию промышленных помех, помех от бытовых приборов, радиовещательных и телевизионных передатчиков, подверженность замираниям и сверхпрохождениям, хорошие параметры приемника (селективность, чувствительность, высокоэффективная АРУ, устройство шумопонижения), а так же мощность передатчика и эффективность антенны имеют первостепенное значение.
Для улучшения потребительских характеристик огромного парка носимых радиостанций в этом диапазоне, увеличения дальности радиосвязи и улучшения её качества к портативным радиостанциям подключаются умощнители выходного сигнала (до максимально разрешённой в этом диапазоне) при этом сама радиостанция и её умощнитель запитываются от бортовой сети автомобиля или стационрного источника питания, а вместо низкоэффективного штыря портативной радиостанции используется эффективная автомобильная или стационарная антенны. Таким образом портативная радиостанция превращается в возимую или стационарную с хорошими техническими характеристиками, при этом дальность связи и её качество увеличиваются в разы. При эксплуатации такой радиостанции в условиях плотной городской застройки и сильных индустриальных помех увеличение мощности радиостанции позволяет превысить уровень помех и увеличить дальность и повысить качество радиосвязи.
Пояснительная записка 125 с., 14 рисунков, 30 таблиц, 25 источников,
3 приложения.
РАДИОСВЯЗЬ, ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ, УСИЛИТЕЛЬ, ВЫХОДНОЙ КАСКАД, ФИЛЬТР, РЕФЛЕКСОМЕТР,ПЕЧАТНАЯ ПЛАТА, КОНСТРУКЦИЯ, НАДЕЖНОСТЬ, ТЕХНОЛОГИЯ, СПРОС, КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТЬ, ЦЕНА, БЕЗОПАСНОСТЬ.
Объектом разработки является усилитель мощности портативной радиостанции, предназначенный для увеличения дальности связи и улучшения её качества.
Цель работы - разработка оптимальной технологичной конструкции конкурентоспособного усилителя мощности, разработка конструкторской документации и технологии изготовления.
Метод исследования - опытно-конструкторские расчеты.
Основные характеристики – выходная мощность усилителя – 10 Вт; питание от бортовой сети автомобиля или стационарного источника питания 12 В; тока потребления в режиме передачи 4 А; диапазон частот 33,0 – 48,5 МГц; масса устройства – 650г.
Экономическая эффективность и значимость работы – расчеты показали, что усилитель мощности конкурентоспособен со своими аналогами на рынке, экономически и технологически эффективен. По разработанной текстовой и технической документации можно изготовить усилитель мощности и выходить на рынок.
Прогнозные предположения о развитии объекта исследования – необходимо применить в электрической схеме микромодуль выходного каскада - «таблетка», позволяющий снизить габариты и объем усилителя мощности.
Введение
Для построения систем подвижной радиосвязи в основном используются ультракороткие волны: метровые (VHF), дециметровые (UHF), сантиметровые (SHF) и миллиметровые (EHF).
Дальность и качество радиосвязи зависит от совокупности физических факторов и параметров оборудования. Чем выше используемый частотный диапазон, тем меньше зависимость дальности радиосвязи от мощности излучения. Однако в низкочастотном диапазоне УКВ, так называемом диапазоне Low Band, мощность излучения радиостанции существенно влияет на качество и дальность радиосвязи. Этот диапазон (33÷48,5 МГц, 57÷57,5 МГц) очень популярен ещё со времен СССР и используется для радиосвязи, предприятиями силовых структур, пограничниками, МЧС, региональных управлениях железнодорожным транспортом, предприятиями лесхоза, агропромышленного комплекса, службами охраны, скорой помощи, службами ЖКХ, службами энергетики, газа, канализации, водопровода, лифт ремонт, строителями, автодорожными службами. Таким образом, в этом хорошо освоенном диапазоне очень много как стационарных, так и возимых радиостанций, но наибольшее количество в этом диапазоне задействовано портативных радиостанций (в силу специфики работ выше перечисленных служб).
Но портативные радиостанции имеют малую мощность (не более 2-3 Вт) и очень малую эффективность антенн. Штатная антенна портативной радиостанции, как правило, представляет собой закрытую полимерной оболочкой спираль на гибком диэлектрическом стержне. Её длина совершенно не соизмерима с четвертьволновой антенной. При типичных длинах таких штатных антенн в 20 см. их КПД в лучшем случае составит 3 %. А, учитывая специфику этого диапазона- подверженность влиянию промышленных помех, помех от бытовых приборов, радиовещательных и телевизионных передатчиков, подверженность замираниям и сверхпрохождениям, хорошие параметры приемника (селективность, чувствительность, высокоэффективная АРУ, устройство шумопонижения), а так же мощность передатчика и эффективность антенны имеют первостепенное значение.
Для улучшения потребительских характеристик огромного парка носимых радиостанций в этом диапазоне, увеличения дальности радиосвязи и улучшения её качества к портативным радиостанциям подключаются умощнители выходного сигнала (до максимально разрешённой в этом диапазоне) при этом сама радиостанция и её умощнитель запитываются от бортовой сети автомобиля или стационрного источника питания, а вместо низкоэффективного штыря портативной радиостанции используется эффективная автомобильная или стационарная антенны. Таким образом портативная радиостанция превращается в возимую или стационарную с хорошими техническими характеристиками, при этом дальность связи и её качество увеличиваются в разы. При эксплуатации такой радиостанции в условиях плотной городской застройки и сильных индустриальных помех увеличение мощности радиостанции позволяет превысить уровень помех и увеличить дальность и повысить качество радиосвязи.
В настоящем дипломном проекте проведена разработка усилителя мощности портативной радиостанции, применение которого увеличивает дальность радиосвязи и улучшает ее качество.
В разделе «Обзор научно- технической литературы» проведен анализ передовых направлений в конструкторских разработках современных высокочастотных усилителей мощности.
В разделе «Разработка конструкции» были рассмотрены вопросы схемной и конструкторской оптимизации устройства с целью получения высоких технических и эксплуатационных характеристик. Проведены расчеты, подтверждающие соответствие параметров разрабатываемого усилителя мощности требованиям технического задания.
В разделе «Разработка технологии изготовления» проведен качественный и количественный анализ ТКИ, который показал, что разрабатываемое устройство является более технологичным, чем базовое.
Проведенные расчеты в экономическом анализе нового изделия показали, что оно является конкурентоспособным, т.е. превосходит существующие аналоги по конструктивным показателям, функциональным возможностям и эксплуатационным характеристикам, а также ниже их по цене.
Выявлены и проанализированы опасные и вредные факторы, влияющие на человека и экологию, определены пути по уменьшению этих факторов и их опасного влияния.
Исходя из вышеперечисленного можно сделать вывод, что цель проектирования была достигнута.
В разделе «Обзор научно- технической литературы» проведен анализ передовых направлений в конструкторских разработках современных высокочастотных усилителей мощности.
В разделе «Разработка конструкции» были рассмотрены вопросы схемной и конструкторской оптимизации устройства с целью получения высоких технических и эксплуатационных характеристик. Проведены расчеты, подтверждающие соответствие параметров разрабатываемого усилителя мощности требованиям технического задания.
В разделе «Разработка технологии изготовления» проведен качественный и количественный анализ ТКИ, который показал, что разрабатываемое устройство является более технологичным, чем базовое.
Проведенные расчеты в экономическом анализе нового изделия показали, что оно является конкурентоспособным, т.е. превосходит существующие аналоги по конструктивным показателям, функциональным возможностям и эксплуатационным характеристикам, а также ниже их по цене.
Выявлены и проанализированы опасные и вредные факторы, влияющие на человека и экологию, определены пути по уменьшению этих факторов и их опасного влияния.
Исходя из вышеперечисленного можно сделать вывод, что цель проектирования была достигнута.