New-Tech Military Magazine | March-April 2018

עיצוב מכני לרכיבי אלקטרוניקה רגישים לקול

.Analog Devices, Inc , סרגיי סוקול

רקע ניתן לראות בכל המבנים המכניים של מערכת / תת-מערכת אלקטרונית כמתנד מכני, משום שהחלקים שלהם שאינם נתמכים, בין נקודות החיבור לנקודת ההרכבה הגבוהה הבאה, יסטו תחת עומס. אם עומס חיצוני כזה הוא מחזורי בטבעו, כגון רטט של מסגרת אוויר או ספינה, המבנה יציג תכונות של מתנד עם תדירות טבעית משלו שיהיה מונע על ידי קשיחות ומסת המבנה. ככל שהמבנה קשיח יותר, כך התדירות הטבעית גבוהה יותר. ככל שהמסה גדולה יותר, כך התדירות הטבעית נמוכה יותר. קשר זה בין תכונות המבנה שצוינו מעלה, בהקשר של תגובה מסוג תנועה הרמונית פשוטה, מתואר בצורה הטובה ביותר באמצעות המשוואות הבאות:

הקדמה מכשירים ו/או רכיבים רגישים לקול משמשים לעתים קרובות במערכות ובתת-מערכות אלקטרוניות מודרניות. כאשר מערכת או תת-מערכת כזו מיועדת ליישומים ניידים, כגון טילים, מטוסים או שימושים על גבי ספינות, יש להגן על המכשיר הרגיש לקול מפני זעזועים ותנודות על מנת להפחית את הירידה בביצועים האלקטרוניים, כגון רעש פאזה, רעש מלאכותי וכדומה. ניתן לעשות זאת בעזרת מערכות בידוד רטט אקטיביות או פסיביות. מערכות בידוד רטט אקטיביות דורשות בדרך כלל שטח גדול בהרבה, הן כבדות יותר מהמערכות הפסיביות, ודורשות חשמל, המוגבל בדרך כלל במערכות ותת-מערכות ניידות. לכן, נוכל להגביל את הדיון שלנו ליישומים בהם נעשה שימוש רק במערכות בידוד רטט פסיביות, מבוססות חומר אלסטי. עם זאת, רוב ההמלצות המוצגות כאן ישפרו את הביצועים של מערכות / תת-מערכות המשתמשות בבידוד רטט אקטיבי.

תמצית ערכות ותת מערכות אלקטרוניות / מיקרו-גל RF מודרניות של מסתמכות לעיתים קרובות על מקורות תדר מדויקים המכילים רכיבים הרגישים לקול, מיקרו-פונקציונליים רגישים, כמו , מתנדים גבישיים, וכו'. תכנון DROs מארזים ומבנים מכניים אחרים עבור מערכות ותת-מערכות כאלה מהווים אתגר משמעותי, במיוחד כאשר הם מכוונים ליישומים ניידים. הדרישה להקטין את ), הופכים SWaP הגודל, המשקל, והכוח ( את המשימה למאתגרת אף יותר עבור מהנדסי מכונות העובדים בתחום תכנון אריזות אלקטרוניות. מאמר זה מתאר שיקולים למציאת האיזון האופטימלי לדרישות, שלעיתים קרובות הינן סותרות, כגון הקטנת הגודל תוך מתן מרחב מתאים להתאמה למודולים / רכיבים בודדים, שמירה על מידת קשיחות המבנה תוך צמצום משקלו ופרטים נוספים. המאמר דן SWaP גם במגבלות בשל הדרישה להפחתת ותכנון מערכות בידוד רטט. עם זאת, סקירה מפורטת יותר תצריך מאמר נפרד. מ

הוא k כאשר הוא התדר הרדיאלי, הוא המסה של המערכת m קבוע הכוח, ו- / תת המערכת שלנו. זה מבוטא ברדיאנים לשנייה. כדי להמיר את זה למחזורים ), עלינו להמיר את Hz לשנייה, או הרץ (

New-Tech Military Magazine l 50