Разработка регулируемого аттенюатора на микрополосковых линиях, страница 5

λа – интенсивность отказа изделия в нормальных условиях эксплуатации;

αмв, αt, αвл,αд– коэффициенты, учитывающие влияние на надежность механических воздействий, температуры, влажности, давления соответственно;

Кэн – коэффициент электрической нагрузки, учитывающий особенности функционирования принципиальной схемы с выбранными элементами.

Наиболее точный результат интенсивности отказов модуля дает формула, учитывающая соответствующие коэффициенты для каждого элемента:

                                   λ = ∑(λⁱа*αⁱмв*αⁱt*αⁱвл*αⁱд*Кⁱэн)    (18)

Таблица 4

   Значения поправочных коэффициентов и интенсивности на отказ элементов

Тип элемента	Λа*10-6	αмв	αt	αвл	αд	Кэн	Кол-во, n
Пайка	0,1	1	1	1	1,1	0,3	4
Плата	0,1	1	1	1	1,1	0,9	1
Резистор	0,63	1	1	1	1,1	0,4	2
Соединитель	0,062	1	1	1	1,1	0,8	4

λ = 1,588*10^-6 1/ч

   Среднее время безотказной работы при вероятности отказа P = 0,95:

T = -lnP/λ =32,300 ч

6. Расчет допусков

Рассчитаем максимальное относительное изменение волнового сопротивления Z0 по формуле (21). Для этого нужно найти ∆Z0 - приращение волнового сопротивления, которое получается суммой приращений от максимальных отклонений всех параметров. Величина ∆Z0 может быть охарактеризована полным дифференциалом функции Z=(Wэ, h, e) и определяется выражением: 

            (21) ,      где

 W = ± 0.02 мм - максимальное допустимое отклонение ширины полоки;

h = ± 0.05 - максимальное допустимое отклонение толщины подложки;

e = ± 0.15 - максимальное допустимое отклонение диэлектрической проницаемости подложки.

              (22)

Находим частные производные по  Wэ, h, E:

           (23)  

              (24)

           (25)

∆W= 0,02      ∆h = 0.05       ∆ε= 0.15

∆Z= -0.785+2.618-0.449=1.384      Z0=50

  С помощью найденного значения ∆Z находим коэффициент отражения :

              (26)

Найдем коэффициент стоячей волны Кctu:

                   (27)

  В результате расчетов получили:

  1. Сравниваем получившееся значение с теоретическим максимальным относительным изменением величины , которое составляет 2,768 %. Видно, что условие выполняется, т.е. получившееся значение  меньше, что нас  устраивает.

2. Получившееся значение коэффициента стоячей волны К_CTU имеет вполне неплохое численное значения для этого вида коэффициента и можно  утверждать, что  данный метод изготовления печатных плат и   допустимые отклонения (W = ± 0.02 мм, h = ± 0.05 мм, E= ± 0.15) вполне устраивают.

Заключение.

        В результате курсового проектирования, в соответствии с заданием, разработан регулируемый аттенюатор.

Разработаны топологический и сборочный чертежи. Разработана конструкция аттенюатора. Были выбраны материалы для его изготовления.

       Произведен расчет микрополосковой линии, направленного ответвителя, резистора с получением геометрических размеров топологии.

       Произведен расчет надежности и допусков.

       Все параметры разработанного устройства соответствуют требованиям технических условий.

Список литературы:

1.  Иванов Б.П. – Методичка расчета микрополосковой линии предачи/Б.П. Иванов.- Ульяновск, УлГТУ.- 2004.

2.  Калашников, Негурей А.В. - Расчет и конструирование аттенюаторов СВЧ/ Калашников, А.В. Негурей. – М. - 1980.

3.  Ковалев И.С. - Конструирование и расчет полосковых устройств / И.С. Ковалев. – М. ,Советское радио. – 1974.

4.  Негурей А.В. – Расчет и конструирование элементов измерительной аппаратуры СВЧ/ А.В. Негурей.- 1978. 

5.  ОСТ4 ОКО.012.010 Микросборки гибридные СВЧ диапазона. Методы расчета и проектирования элементов и узлов СВЧ.