电子设备范文

时间:2023-03-18 00:37:42

导语:如何才能写好一篇电子设备,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

电子设备

篇1

关键词:电子设备谐波问题对策

随着小区和建筑楼宇智能化的兴起和信息处理技术的普及,电子计算机、彩色电视机和电子节能照明光源等电子设备和元件已广泛进入到我们的学习、工作、生活中。这些元件和设备属于非线性负载,在大量集中使用的建筑物或居民小区中,其非线性产生的谐波电流,如果不加以抑制,会使低压电网的电压电流波形产生畸变,影响电能质量。

一、电子设备的谐波现象及原因

电子设备的电源一般是整流电源,只在交流电压接近峰值时,整流管才导通有输入电流。由于在一周期内导通的时间很短,又必须维持设备正常的工作电流,所以输入电流呈脉冲状。这种脉冲状输入电流的基波含量小,而谐波含量大,且工作电流越大,脉冲电流的幅值就越大,形成严重的畸变电流注入低压电网,成为不可忽视的谐波源。

电子计算机和电视机的谐波电流含量大,谐波电流总畸变率高。这样高含量的负载谐波电流在负荷使用高峰期注入低压电网,会造成电网电压和电流总谐波畸变率升高,对电能质量产生影响,如果超过国标规定的限值,还可能造成危害。

据有关资料,在家用电器(主要是电视机)集中使用的居民小区,对低压电网的电压质量有明显的影响。在负荷高峰时,电压的总畸变率和3次、5次谐波均已达到或超过国标规定的限值,而且还有进一步增加的趋势。

二、谐波对电力系统设备的影响

电网谐波使电网波形受到污染,供电质量恶化,附加损失增加,传输能力下降,是电网的公害。其对系统和设备的影响主要表现在几方面。

1.对变压器和电动机,谐波电压使铁芯涡流损耗增加,谐波电流使铜损增加,温度上升,绝缘加速老化,降低了效率和利用率,缩短使用寿命。目前为了抑制3次谐波,常用Dyn11接线的变压器,使3次谐波在三角形连接绕组中形成环流,尽量不注入电网。但应注意,当谐波含量较大时,这些环流也可能引起变压器绕组过热。

2.在谐波电压作用下,电容器会产生额外的功率损耗,加快绝缘介质的老化。更为严重的是,大量谐波电流很可能引发电容器和系统其他元件之间的并联谐振或串联谐振,造成对某次谐波电流的放大和谐波电压的增高。这种危险的谐波过电压和过电流,不仅会使电容器超载而损坏,也会使与电容器联接的配电回路中所有线路、设备因电压闪变超压过负荷而损坏。据统计,70%以上的谐波故障发生在电容器装置上。

3.对电力电缆和配电线路,谐波电流频率增高引起明显的集肤效应,导线电阻增大,线损加大,发热增加,绝缘过早老化,容易发生接地短路故障,形成潜在的火灾隐患。同时,3次谐波使三相平衡负荷的N线电流显著增加。在配电回路负荷主要是大量集中使用电子计算机和大面积采用电子节能气体光源照明的场合,N线电流甚至达到相线电流的两倍,致使N线过热、烧毁,甚至导致火灾。

4.配电回路的谐波电流含量高会使断路器遮断能力降低。这是因为畸变电流过零点时,电弧电流随时间的变化率要比工频正弦电流大,电弧电压的恢复要迅速得多,使电弧容易重燃。事实表明,空气电磁断路器不能遮断其分断能力范围内波形畸变率超过50%的故障电流,还会导致断路器损坏。

5.谐波对电力系统的继电保护、计量仪表以及通信系统的设备、信号产生干扰和损害。

三、国家谐波标准限值

为了抑制谐波污染,保证电网和电气设备的安全经济运行,近几年来国家先后制定了一系列电磁兼容和安全的国家标准,对谐波的限值作出了明确的规定。在《电能质量公用电网谐波》(GB/T14549-93)中,对0.38KV低压电网谐波电压和谐波电流限值的规定如表三、表四:

这些标准的实施,为电子设备产品的生产和检测,供配电设计以及供用电的监督管理提供了依据。

四、减小谐波影响的措施

1.在民用建筑低压配电设计中,尤其是对用电负荷主要为单相用电设备供电的配电干线,中性线(N)的截面积不应小于相线截面积。而对大量集中使用计算机、电视机等电子设备供电的场合,TN系统配电回路的N(PEN)线的截面积不应小于相线截面积的2倍,以增加N线载流量,避免导线过载发热而损坏。

2.对应用电子设备和元件较多的配电线路保护,应选用有中性线过流保护的开关电器,并且应适当加大断路器的断流容量,防止短路故障时因断流容量不足损坏开关和设备。

3.为防止电力电容器对谐波的放大,以致引起谐振过电压或过电流,对电容器的设置要注意以下几点:①适当调整电容器的安装位置,以改变网络参数。②根据可能产生谐振的谐波次数,确定电容器的容量,或调整电容器投切分组容量,以避开谐振点。③在电容器回路中串联适当的空心电抗器,限制电容器支路的谐波电流。例如,为限制3~5次谐波电流,可安装相当于电容器容量4%~6%的串联电抗器。

4.在系统中并联装设交流滤波器。交流滤波器有无源与有源之分,由于民用建筑中负荷类型变化不大,电子设备产生的谐波次数相对比较固定,因此多采用无源滤波器。

对低次数(13次以下)谐波,因次数较低,含量较大,可分别设置单一频率的单调谐无源滤波器滤除。单调谐滤波器由电容器串联谐波电抗器组成,基本原理是将需滤除的谐波频率作为理想的调谐点,在此频率上滤波器产生串联谐振,形成低阻通路吸收大部分谐波电流。

对较高次数(13次及以上)谐波因其幅度小,可选一共同的高通滤波器滤除。最常用的高通滤波器是二阶高通滤波器,由电抗器、电阻和电容器混联连接构成。对某一次(如13次)谐波频率以上的各次谐波,滤波器的阻抗是一个小于其电阻值的低阻通路,使次数较高的谐波电流被有效地吸收。

现在有的厂家(诺基亚、深圳海亿达等)已可提供有源滤波器。有源滤波器基本原理是作为一个电流源,与负载谐波源并联,以极快的响应速度,送出与负载谐波电流幅值相等,相位相同,方向相反的电流,使两者相互抵消,电源侧的总谐波电流为零。有源滤波器还可补偿无功功率和三相不对称电流。目前由于价格较高,补偿容量较小(单台补偿电流100A以下),所以仅适用于对供电质量要求很高(如重要建筑物的中央监控系统、计算机系统等)的场所使用。

5.加强对电子产品生产的管理、检测和监督,鼓励厂家采用有源功率因数校正等新技术,生产低谐波值的电子产品。从源头对谐波污染进行治理,这是最根本的措施。

参考文献

篇2

但在美国,仍旧有金融机构不得不为因管理不善而造成的用户数据泄露买单。据统计,每泄露一条信息平均损失214美元,这导致每起数据泄露事件造成的总损失平均高达720万美元。金融机构的损失还远不止这些,它们还需要负担辩护费用、客户流失导致的收入减少,以及恢复被败坏声誉所需的不可估量的成本。

这些损失中的一部分来源于被金融机构忽视的安全缺口――废弃的电子设备。一些金融机构想当然地认为,一旦旧的电子设备“安息”了,设备上的数据也会随之消失。这种想法大错特错,事实上,即便电子设备被废弃了,数据仍旧存在于计算机和服务器的硬盘上,以及诸如打印机、复印机、扫描仪和传真机等日常办公设备上。

这些复印机、打印机的硬盘里存储着随时可以获取的数据,别有用心者仍可以在报废的复印机和打印机上找到银行支票的打印副本,以及社会保障卡和驾驶执照的扫描副本。就连交换机和路由器这些基本的网络设备也可能含有特定网络的信息,比如静态IP地址,这些信息有可能使公司网络暴露在攻击者面前。

2011年9月,联邦存款保险公司(FDIC)颁发了指导准则,准则建议归其监管的金融机构应采用书面政策和程序,确保存储在复印机、传真机和打印机的硬盘或闪存里面的敏感客户信息在这些电子设备丢弃之前先予以清除、加密或销毁。2010年一项针对零售银行业开展的隐私信任方面的调查结果显示,接到银行方面关于用户数据泄密的通知,让大多数消费者会对银行产生负面看法。

美国一些金融机构的做法是选择符合美国国家标准与技术研究所(NIST)标准数据销毁机制的专业回收公司。这类公司拥有全球性的经营范围、专业知识和基础设施,不仅承诺经营符合回收行业针对环境、健康和安全管理体系的ISO 14001、OHSAS 18001等标准,还符合针对信息销毁的最新标准(全国信息销毁协会即NAID),以及针对安全处理、仓储和运输设备的最新标准(科技资产保护协会即TAPA),以此来确保金融机构废弃电子设备的安全合规。

链接

我国电子信息销毁的标准

篇3

1.1干扰电子系统的运行

电子系统是电子设备的集成总称,静电放电时发生地磁辐射、电磁干扰,对整个电子系统造成一定的影响[1]。静电放电引起系统误动,多项电子设备受到干扰,出现信息丢失、设备干扰等多项破坏情况,严重时还会引起系统混乱等情况。例如:计算机中的静电放电破坏,在整个电子系统上均存在干扰,导致计算机系统处于风险状态,表明静电放电的危害性。

1.2电子设备隐蔽性破坏

静电放电在电子设备中的隐蔽性破坏,发生在设备的运行过程中。电子设备可以灵敏的感应静电放电,十几伏、几百伏的静电,都能在电子设备中形成破坏,此类破坏是非常隐蔽的,并不在人体的感知范围内,由此表明,部分电子设备并未得到静电保护,已经出现了隐蔽性的破坏。

1.3毁坏电子设备的电路

静电放电在电子设备的电路中形成破坏,如:击穿、损坏,破坏了电子设备的本身性能。静电放电毁坏电子设备的电路,主要是因为电子设备的内部电路,含有诸多电气元件,其在静电放电的干扰下发生损坏,不能支持电子设备的正常运行。

2电子设备静电放电的测试分析

电子设备防静电试验检测,为防护措施提供了相关的标准,操作人员可以按照电子设备防静电的能力,设计相对的防护措施,发挥全面的保护作用,控制静电放电危害的破坏和干扰,促使电子设备处于稳定的运行环境中,进而提高电子设备的运行性能,保护电子设备的性能,满足其在行业中的运行要求,体现防静电试验的价值。

3电子设备静电放电危害的防护措施

3.1屏蔽防护

屏蔽防护是指在电子设备的外层表面,包裹具有屏蔽作用的材料,切断静电放电的冲击途径,以便控制静电的传播。电子设备静电放电危害中的屏蔽防护,不能在根本上消除静电产生,而是防止静电电荷接近电子设备,发挥有效的控制作用[2]。屏蔽保护并不适用于所有的电子设备,还需考虑电子设备的性能,而且屏蔽保护措施,不能过于频繁的使用,以免影响屏蔽保护的效果。电子设备屏蔽保护中的要点是接地处理,可根据电子设备所处的实际环境,规划接地的方式。

3.2接地防护

接地防护的实践性强,既可以作为屏蔽防护的一项辅助措施,也可作为一项单独的防护手段[3]。电子设备运行中,选择直接接地的防护措施,电子设备的外壳部分,连接成一个整体,共同接入到地面,由此可以保障电子设备中的静电电荷,顺利排入到大地内,抑制电子设备的电压突增,防止静电放电击穿运行设备。针对接地防护,提出四点注意事项,分别是:①接地铜线的截面面积≥4mm2,利用铜芯的耐腐蚀性,提高接地防护的水平;②公用的接地网部分,必须做好平衡电阻的工作,选择恰当的电阻值,以免影响接地的效果;③根据电子设备的性能,灵活设计接地铜线的截面面积,优化电子设备的运行环境;④注重接地连接的稳定性,防止外力、振动等因素的干扰,强调接地连接稳定性的效益。

3.3加湿防护

电子设备的湿度增加,静电导电率也会随之减少,当湿度在70%开始增加时,静电会逐步减少。加湿防护的方法与屏蔽防护的性质相同,也是需要根据电子设备的环境、性能选择,不能适用于所有的电子设备。目前,电子设备中最常用的加湿防护设备是:超声波加湿器,辅助降低电子设备的导电率,在静电放电中发挥防护作用。

4结束语

篇4

关键词 电子设备;电磁干扰;兼容设计

中图分类号:TN03 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)041-067-01

电磁干扰是影响电子设备使用效率的重要因素,尤其舰载大型电子设备,其应用环境复杂,抗干扰性能要求较高。因此,要根据舰载电子设备的工作环境,分析电磁干扰因素,寻求有效地电磁兼容技术,抑制电磁干扰,提高舰载电子设备的抗干扰能力。

1 电磁干扰的产生因素

现代的电子设备中,多数设备的电磁功率都很高,例如,一些通讯设备和雷达设备,这些设备都属于高频设备,而且普遍都具有很高的电磁辐射,一方面,这些设备容易受到其他设备的电磁干扰,另一方面,这些设备也很容易对其他设备造成电磁干扰。尤其,一些大型的舰载电子设备受到的电磁干扰也很严重,这些设备的机柜是将众多电子设备集于一体,所以机柜中的电磁功率很强,在设备使用的过程中很容易产生电磁干扰。电磁干扰的产生因素有很多,高频设备以及电磁辐射强的设备运作时需要通过电缆来传输信号,在此过程中就会产生电磁干扰,并且,高频设备以及电磁辐射强的设备有时还会发生电源电磁耦合、波导电磁泄露等现象,这也是产生电磁干扰的常见原因。

舰载电子设备机柜,其内部设备较多,电磁环境复杂,再加上电缆带来的辐射以及电源电磁耦合造成的辐射,很容易使机柜中的电子设备受到电磁干扰,因此为避免受到外部干扰而出现数据失真、断链,监控失效,舰载电子设备机柜必须进行电磁兼容设计,以满足舰艇用要求。

2 电磁干扰的抑制方法

电子兼容设计是抑制电子设备电磁干扰的主要方式,在电磁兼容设计中,需要考虑设备的整体结构、电路、电源、机柜、输入信号、输出信号等各个方面,只有保证设备的每个部分都具有良好的电磁兼容性,才能全面抑制电磁干扰,在此,笔者通过接地设计、屏蔽设计、滤波设计三个方面来介绍电子设备电磁兼容设计。

2.1 信号接地

接地好坏与否直接与电磁干扰密切相关,合适的接地方式是提高电子设备机柜电磁兼容的重要手段,可以减少设备发出的噪音、抑制电磁干扰,而接地方式不良则会引入或放大电磁干扰,恶化设备的电磁环境。众所周知,在电子设备的安全接地系统中,为了保障人员安全,必须要将机柜外壳与大地连接,而为了更好的起到抑制电磁干扰的作用,还需要对电子设备的信号电路进行接地设计。电子设备信号电路的接地方式有单点接地和多点接地,单点接地是将设备的信号电路集于一点,然后将该点连接到安全接地系统,这种接地方式的优势是简单便捷,缺点就在于成本较高。多点接地是将设备的每个信号电路分别与最近的安全接地线路进行连接,多点接地的优点是可以避免电路耦合,缺点是对接地效果的要求较高,各点都必须连接良好。

单点接地和多点接地都具有一定的缺点,因此,在实际设计中,要将单点接地和多点接地相互结合,设备中的低频部分选用单点接地,高频部分采取多点接地。

2.2 屏蔽设计

屏蔽设计可以有效的增强电子设备电磁兼容性,抑制空间传播的电磁干扰,通过屏蔽设计,可以防止电子设备中的电磁辐射向外传输,同时还可以防止外部电磁辐射对电子设备产生干扰。屏蔽设计的方式主要有电场屏蔽、磁场屏蔽、电磁场屏蔽。

在电场屏蔽设计中,可以采取以下三种方法:1)适当加大电磁干扰源与扰设备之间的距离。2)使电子设备尽量与地面贴近。3)在电磁干扰源与扰设备之间设置金属屏蔽。

磁场屏蔽的设计可以参照以下六个方面:1)屏蔽体要使磁导性能好的材料,避免屏蔽体发生磁饱和。2)屏蔽体与被屏蔽设备之间要留有间隙,避免发生磁短路。3)屏蔽体的厚度要适当。4)如果单层屏蔽体无法有效的起到屏蔽作用,可以使用多层屏蔽体。5)屏蔽体在使用前要采取退火处理。6)屏蔽体要接地,避免电场感应的产生。

电磁场屏蔽设计就是要阻断电磁场的传播,通过屏蔽体来吸收、反射电磁波,与磁场屏蔽设计相比,电磁场屏蔽的设计不用考虑屏蔽体的厚度。

2.3 滤波设计

滤波设计能够有效抑制电子设备以及电网的传导干扰,目前,滤波设计中主要采用EMI滤波器,电源频率可以通过EMI滤波器,而高频噪声无法通过EMI滤波器,这样一来,就可以抑制电磁干扰。在滤波设计中,EMI滤波器要设置在电子设备与电源线之间,并且要使电子设备的外壳与滤波器外壳固定紧密,如果电子设备的外壳与滤波器的外壳固定不紧密,就会加强接触电阻,使滤波效果下降。另外,为了防止滤波器的导线发生耦合,具体设计中,可以将滤波器设置在电子设备进线处。

在选择滤波器时,应该遵循以下五方面原则:1)严格对滤波器实施插入损耗检验。2)要分析滤波器电源的输入、输出阻抗,确保滤波器具有良好的稳定性。3)要尽量选用可以抑制谐振的滤波器。4)要保证滤波器与电源阻抗互相匹配。5)所选用的滤波器要可以承受高压。

3 总结

随着科学技术的不断发展,电子设备的数量和性能逐渐增加,这使得舰艇内部及周围的电磁环境变得十分复杂,使得舰载电子设备电磁兼容设计显得尤为重要。尤其是舰载电子设备机柜,其抗电磁干扰等性能直接关系到舰船指挥、控制系统的安全。因此,需要分析舰载电子设备的工作环境以及电磁干扰产生因素,采用接地、屏蔽、滤波等抑制电磁干扰的方法进行电磁兼容设计,以提高舰船电子设备的性能。

参考文献

[1]张彬,黄振军,王晓武,等.舰船动力系统显控台电磁兼容性设计[J].柴油机,2007,29(5):7-9.

[2]王成霞.电子设备的电磁兼容[J].科技信息,2008(09).

篇5

关键词:电子设备;静电;接地系统

一、静电的产生

当不同的物体接触时,由于表面载流子的浓度和逸出功的不同,载流子就从一个表面迁移到另一个表面。如将这两相接触的物体的分离,则带电层也随之分离。这时,一种物体的表面带正电,一种物体的表面带负电。因此,静电是固、液、气态物质在摩擦、破裂、喷射、和聚然分解时的一种物理化学过程的反应。

二、静电的危害

静电产生的能量虽然小(一般不超过毫焦级),但可能产生较高的静电电压,放电时的火花可能点燃易燃易爆物造成事故。静电放电现象,是带电体上的的电荷所产生的电场强度超过其周围介质的绝缘击穿电场强度时,因带电体表面附近空间介质产生电离而使带电体上的电荷减少或消失的现象,放电时,在带电体和接地体之间有离子电流流动,并伴随有破裂声响,发出蓝白色光,辐射出电磁波,发出臭氧等。静电对电压敏感的半导体器件可能造成损害。 危害归纳起来有以下四方面。

1、引起火灾或爆炸

在存在易燃易爆的环境,电子设备的安装、运行及操作过程中产生并积累电荷,静电荷形成的电场强度大于周围环境的击穿电场强度,当静电放电能量大于周围可燃物的最小点燃能量,而且可燃气体或可燃粉尘与空气形成的混合物(爆炸性混合物)的浓度大于爆炸极限浓度时。就可能发生爆炸。

2、干扰系统正常工作

静电放电现象可能产生高幅值、宽频谱的电磁幅射,导致电子控制设备误动作,可造成间歇性式或干扰式失效、信息丢失或功能暂时破坏,甚至系统混乱。还能干扰无线电通信和导航,干扰音、视频电子装置的正常工作。

3、损坏电子器件

电子设备内部的CMOS集成电路和场效应晶体管(FET)等敏感性电子器件受到静电放电的袭击时,很可能导致性能下降,甚至击穿,进而损坏整个设备。

根据计算机系统的维修统计表明,电子设备的损坏49%左右是由静电直接或间接造成的,在某些特定环境下,由静电造成的设备损坏率高达83%。

4、致人电击

当静电放电冲击电流以某种方式通过人体时,尽管达不到致命的程度,但也会给人带来一定痛苦,往往会产生手指麻或指尖损伤,对人的心脏和神经系统具有较大的伤害,还能诱发多种疾病。人体在受到电击时一般是痛感和震颠,严重时有强烈的刺激感、疼痛感、麻痹感及恐惧感,往往导致精神惊恐和思维紊乱,操作失误等,还可以引起空中坠落、跌倒而造成再生事故,并由此带来人身伤亡事故或设备损坏等。

三、防止静电危害的措施

1).采用导电材料,电阻率小于105Ω.m的材料一般不会积聚静电;

2).减少摩擦阻力,如采用大曲率半径管道,限制产生静电液体在管道中流速,防止飞溅、冲击等;

3).增加环境湿度可以增加静电沿绝缘体表面的泄漏量;

4).接地是消除导体上静电的一种有效办法,简单可靠,费用低。做法如下:

在电子设备及附近可导电的其它装置(设施)与大地间连成电气上的泄放通路,防止可导电的其它装置(设施)附近的电子设备受到静电感应,限制可导电的其它装置(设施)的静电电位上升,或限制由此产生的静电放电,并将电子设备上的静电荷顺利地导泻至大地,从而消除静电对电子设备的危害。

四、防静电接地的范围和做法

1、接地范围

a.凡是可能产生或易受静电危害的电子设备必须直接接地。

b.电子设备所处的工作环境附近所有可导电装置或设施必须直接接地。

c.安放电子设备的金属台架与电子设备之间不允许垫放绝缘性能良好的材料(如普通塑料或橡胶板),金属台架必须直接接地。

d.通一场所中两个及以上可产生或易受静电危害的电子设备,除分别接地外,其相互间还应进行等电位连接,以防止因存在电位差而放电;

e.电子设备附近的可导电装置或设施之间如果没有紧密的金属性机械连接,不能保证金属接触面结合良好时,应做等电位连接;

f. 电子设备与附近的可导电装置或设施应做等电位连接;

g.静电环境比较恶劣及具有火灾和爆炸危险的场所,或比较重要的场所,对地面的导电性有一定要求,其地板应由导电材料制成,如用导电混凝土、导电橡胶、导电地毯等,利用其导电作用泄放静电荷;

h. 静电环境比较恶劣及具有火灾和爆炸危险的场所,或比较重要的场所,电子设备和操作人员的工作台必须铺设防静电台垫,防静电台垫应采用专用连接线连接到大地,提供泄放静电荷的通道。

i.手术室、计算机房等房间一般采用接地的导静电地板。当其与大地之间的电阻在106Ω以下时,则可防止静电危害。在可能发生静电危害的房间里,工作人员应穿导静电鞋(例如皮底或导静电橡胶底鞋),并应使导静电鞋与导静电地板之间的电阻保持在104Ω~06Ω以下;

j.为防止静电危害,在某些特殊场所的工作人员不应穿丝绸或某些合成纤维衣服,并应在手腕戴接地环以确保接地。从事静电作业的人员不应戴金属戒指和手饰。这些特殊场所的门把手和门栓也应接地。

2、接地措施

a.连接电子设备的接地支线必须采用多股铜芯电线,

b.由于防静电接地系统所要求的接地电阻较大而接地电流(或泄漏电流)很小(微安级),所以其接线主要按机械强度来选择,其最小截面为6mm2。一般采用绝缘导线,对移动设备则采用可挠导线。

c.对于固定式装置的防静电接地,接地线应与其焊接(如电焊、气焊、锡焊);对移动式装置的防静电接地,接地线应与可靠连接,防止松动或断线。

d.防静电与其它接地(如电气设备的工作接地、保护接地、重复接地)共用接地装置时,接地电阻必须按最小值来确定。

e.接地支、干线与接地体之间的连接,最好是焊接,其搭接长度应符合GB50303-2002《建筑电气工程施工质量验收规范》24.2.1条规定,对焊接面及附近部位必须进行防腐处理;若采用螺栓连接(埋地部分必须焊接)时,其金属接触面应首先除锈、除油污,并加装防松螺母或弹簧垫圈,若被连接的两端为不同材质时,则应按电化学序列选用防电化学腐蚀的过渡垫片。

f.严禁借用输送易燃易爆介质的管道作为接地装置。

3、其它途径

从电子设备的外部结构上寻求解决方法,如控制面板、手控装置、开关及锁定装置等,应考虑设备的防静电接地线直接泄放操作者身体上的静电荷。

篇6

对于如何强化视觉课堂效果,网络电子设备平台的搭建就是一个很好的举措。追究其原因,就是在于医学教学具有很强的实践性、操作性,单纯的依靠课堂教授,不可能达到满意的效果。对于网络电子设备平台的搭建,可以很大程度上满足医学课堂在声音、文字以及图片效果上的需求,通过创建一个良好的网络电子设备平台,提升医学教学课堂的有效性。

2.网络电子设备在医学教学中的特点

2.1网络电子设备的多样性

多样性的特点集中体现在网络电子设备存储信息的巨大、种类繁多上。在一个信息大爆炸的时代,我们必须从众多的信息当中节选出对医学教学有用的信息,通过保障信息的多样性,不断的开阔学的视野,培养学生对新的医学成就的探究,保障学生在学生上的热情。网络电子设备的多样性是网络电子设备平台中的一个基本的特征,是网络电子平台为医学教学提供的功能服务进一步得到发挥先决条件。

2.2网络电子设备的及时性

及时性是指通过网络电子设备平台,可以快速的将学生在学习生的困惑以及教师对学生学习上的相关要求,进行传播,很大程度上避免了由于信息不对称引发的各种问题。网络电子设备的及时性,可以很好的促使学生与教师之间的交流,提升医学教学活动的有效性,保障医学教学课程目标的顺利完成。

2.3网络电子设备的自主性

网络电子设备的自主性是指通过在网络电子平台中搭建学生学习考察和课程咨询的版块,让学生随时随地都能够在课前、课后按照用户名和密码,登陆系统,自主的选择相关的医学问题,进行训练。在巩固课程学习的基础之上,通过自我考核来找出知识上的盲点和问题。课程咨询可以帮组学生结合自身的兴趣爱好,选择一些感兴趣的课程进行选修式学习,扩展自己的视野,提升自己的学习能力。

3.网络电子设备平台搭建在医学教学中的运用分析

网络电子设备平台的搭建对于医学教学而言,其作用是极其重要的。就医学课堂教学来讲,通过搭建这样一个电子平台,可以保障教师一边进行课本内容讲解,一遍通过诸如多媒体教室设备的网络电子平台,梳理和总结课本上繁琐的知识要点,让学生学习和掌握起来容易和轻松。尤其遇到一些医学上的名词解释、医学原理,更需要通过网络电子平台,让学生充分理解其中的内在意义和机理。另外,对于解剖学这样操作性很强的学科来讲,必须通过网络电子平台的图像立体功能,形象的展示解剖画面,提升学生对其的理解程度。同时也可以将抽象的画面通过网络电子设备展现出来,弥补学生子实际中无法感触的遗憾。总之,网络电子设备平台的搭建可以达到医学教学资源的共享,强化学生学习这方面知识的能力。

4.结束语

篇7

【关键词】电子设备 结构设计 可靠性

就目前形式下,人们借助电子学原理而制作成的各种设备、装置、仪器、仪表等等都被统称做电子设备。电子设备最主要的用途就是进行电子元器件的支撑,借助电缆联系电路能够最大程度的满足各种电气需求。在结构设计的过程中,不但需要对固定安装的各种元器件规格有所了解,而且需要将驱动器、变频器等一同纳入进考虑范围。

1 电子设备设计的基本方式

1.1 确立设计方案

设计工作人员在接到了设计任务之后,需要对设备协议之中的各种内容提出相应的技术指标。主要是因为其是设计、制造、检验与使用的参照标准。在电子设备方案之中需要将设备的使用方式、使用参照条件、外形大小、装饰与表面涂饰等各方面的要求,同时还需要标注清楚具体的生产制造工艺、包装运输以及保存等等多方方面的要求。设计人员同时需要工作的实际情况,明确各项技术指标中的详细内容。

1.2 设计人员与电气人员的配合

二者需要有商有量,需要配合协商的问题包括了:要清楚附有外形大小和安装尺寸的电子元器件的参数表、需要对设备的使用环境情况以及设备的功率要求有明确的认知、需要对各种重要元器件的屏蔽和散热要求有清楚了解、需要对各种有关电子设备内部走线和外部电缆走线的方式有清楚了解。

1.3 结合生产明确结构方式

电子设备结构中主要包含了插件的结构表现形式、单元盒结构组成形式、插箱组成结构形式、底板结构形式以及机体具体结构表现形式等等。在这之中,使用范围最全面的就是插件的结构形式,详见下图,其构成主要是印制的电路板。除此之外机体的结构形式也被大范围的使用在工业建设之上,样式通常分成了柜式、箱式、台式以及盒式。

1.4 外形尺寸的确立

依照具体设备对外形尺寸做确立,首先需要对电子设备内部零器件需要占用的空间大小做确定。车载船运以及航空使用的各种设备,当中的电子设备外形大小需要将门、舱、过道和安装场地认真考虑分析。

插件小单元

2 设计规范化的基本原则

设计规范化就是要确保其实现各种有关的技术指标,针对一些可供维修使用的产品,指的是产品在规定的条件下和规定的时间内,依照具体规定的程序内容以及方式开展各项维修工作,这样能够让产品始终维持或者恢复其工作的初始状态。其针对着提升电子设备结构可靠性的各项要求,可以对以下几方面内容做分析研究。

2.1 防腐蚀

首先,需要选择有强耐腐蚀性的材料;另外,金属结构的设计需要有合理化建设,防止发生接触性腐蚀,在一些较容易出现腐蚀以及腐蚀程度最严重的部位需要将组织构建的厚度加厚。再次,对环境条件做调控,把设备抽成真空并且将干燥的氨气以及氦气等充进去,并且密封保存。另外使用电化学保护方式,其中包含了对阳极的保护以及对阴极的保护等等。

2.2 隔振缓冲

在电子设备之中使用的防振以及缓冲方式,总结起来有三方面的内容。第一,降低或者消除振动与冲击造成的干扰源;第二,当出现外部环境有较高的振动情况时,能够选择在设备与基础条件之间,加装一个减振器,从而实现减少振动与冲击等对设备造成危害的影响。第三,使用有阻尼的操作结构,针对各种挠性设备的振动分析需要充分考虑到设备弹性而诱发的各种共振效应,为了有效的降低共振的频率,需要在结构之中添加入相应的阻尼材料。

2.3 电子设备散热

相关实践因素证明,电子元件的故障会伴随着元件温度的上升而递增,电子设备的线路性能和温度之间的变化呈反比的关系。电子设备散热结构的可靠性设计,首先需要将各项主要参数要素加入考虑范围之中,比如各个元件的发热功率和具体的散热面积等等。设备冷却方式的确定以及冷却介质的流量估计主要受制于这些数据的精准性。除此之外,还需要清楚的了解到各个设备适应的工作环境。

3 电子设备规范化设计中的因素要点

3.1 利于操作与维修

为了让电子设备的操作更加的简单可靠,设计人员在进行电子设备设计之前,需要先做一次深入全面的研究,对比了解各种同类产品的具体工作情形,将一些需要修理的部位做记录。切实的了解清楚各个电子设备内部的零器件区位,比如维修过程中要使用到的区位等等。

3.2 提高生产率

电子设备的结构在技术上需要应该选择现金、创新的结构。使用各种全新的技术和全新的操作工艺,进而不断的提升劳动生产效率。在电子设备中的各个零部件和生产元器件的规格需要尽量的少,设备之中的机械零器件需要具备相对完好的结构工艺性特点。在整个电子设备之中,零部件和各种元器件的技术参数与尺寸大小需要尽量的实现标准化和规格化要求。整个设备之中需要使用到的各项原材料不管是品种还是规格都要尽量的少,设备的零部件加工精细程度和相应的技术条件需要有所匹配,不能够无限制的追求高精度。

3.3 造型美观

电子设备的造型设计其实就是将一些先进的科学技术和现代化的审美理念做有机的结合,找寻一个最和谐统一的使用环境,遵循基本的协调要素。电子设备结构设计的需要将美观和实用的关系协调好,尽可能的创造出美观且实用的产品。

4 结语

电子设备可靠性指的是在产品的限定时间内,在规定的使用条件之下,完成一些力所能及的事物。只有提升了电子设备的可靠性和设计的规范化,才可能保证工作的有效性与工作的质量。本次研究中对电子设备结构的可靠性和规范化设计进行了简要的阐述,并且分析了几项提升电子设备可靠性的方式,以期最大程度的提升电子设备的可靠性。

参考文献

[1]张斌.电子设备结构设计中CAD技术的应用研究[D].西安电子科技大学,2010.

[2]季馨.军用电子设备结构设计水平评估体系浅议[J]. 现代雷达.2010,03(12).

[3]王红芳,赵玫,施兆昌,徐晓. 船用电子设备结构可靠性设计[J]. 中国仪器仪表.2011,05(23).

篇8

关键词:电子设备 振动分析 抗振设计

中图分类号:TN02 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)04(a)-0005-02

电子设备在外部环境中工作,因为工作环境中各项辅助设施不理想,设备运行中容易出现振动疲劳和共振的情况,造成运行中自身电性能与理想状况存在较大的差距,影响设备的使用质量,严重时可能出现因为零件的实效造成的设备疲劳损伤情况,对实际设备运行质量造成影响,引起电子设备运行失效。在这样的情况下需要进一步加强对振动的分析,采用规范的方式对抗振进行设计,加强对电子设备的结构优化设计,进一步提升电子设备的抗振性能,全面对设备进行管理和控制,增加设备的使用质量。

1 影响电子设备振动产生原因

1.1 外部环境原因

在电子设备运行中,受到干扰的因素主要存在于两个方面,首先是因为电子设备的激振,这种现象主要是因为设备在运行中出现的激振力直接作用到设备本身,例如,如果设备放置在车辆中,在运行中就会因为不停的颠簸造成电子设备自身出现振动,这样的现象较多,在外部环境中因为不确定性因素非常多,影响的外部因素也较多。其次,影响因素还包括位移激振,这类型激振并不是直接的作用到设备上,而是通过对设备支撑系统的作用,阻尼与弹簧之间相互作用,将力转接在电子设备上,使得电子设备振动情况出现干扰,造成设备的运行与实际情况要求之间存在差距,影响设备的实际运行。

1.2 设备内部原因

设备内部在进行设计的过程中也可能产生自身的各项弯曲和变形,这是和内部设计紧密相关的,在振动过程中如果整体设计不合理,设备沿着垂直振动时就会发生因为耦合振动产生的系统整体变化,对正常的设备运行情况造成严重的干扰。例如,以运行中的机柜为例,如果在内部环境中不会出现因为环境的干扰造成的系统变化,而在外部环境中以为各种振动出现的频率较多,如果内部结构方面存在问题,可能造成设备整体自由度系统混乱,对电子设备的运行情况存在较多的不利影响。

连接刚度的设计也是影响运行情况的重要方面,设备连接的刚度达不到实际的要求,就可能造成设备在运行中因为外部环境的振荡出现设备连接存在问题,造成电子设备的稳定性受到一定的影响,如果环境较为恶劣,就会出现因为环境的颠簸造成电子设备振动情况变化,甚至出现因为颠簸造成设备内部中断的情况,连接刚度的变化造成系统整体的变化,对设备的使用影响还是较大。同时,设备设计中所用的螺钉的规格和数量是需要关注的部分,位置关注力度不足也是造成电子设备运行振动分析产生的原因。

2 电子设备中的抗振设计

2.1 提升设备设计刚度

在进行电子设备设计过程中需要对横截面的形状和尺寸进行合理的选择,尽可能地将设备的抗弯刚度和抗扭刚度提升起来,在设备运行中关注其中的薄弱环节和零件的承载力度,这样可以保证设备在安装中整体质量的控制,实现安装刚度的需要,提升底板和骨架之间的范围协调程度,保证设备运行质量的控制。同时,严格的对螺钉的规格和数量进行控制,选用的规格需要进行相应的实验,实验结果完成之后在实际环境中使用,提升螺钉使用的规范性,保证螺钉数量和规格的使用符合技术的需要,对技术进行全面合理的控制。通过这两种方式可以从设备内部对设备进行控制。

2.2 设置减震模型

在进行电子设备抗振设计的过程中,可以采用隔振器进行抗振,使得振波到达设备之后得到一定的缓冲,减少因为振荡对设备的影响,降低振动幅度过大造成的设备内部的冲撞,提升电子设备的使用质量。在实际使用中隔振器的使用已经得到较大程度的普及,在进行安装的过程中可以在电子设备的隔振器安装在箱柜的底部,防止箱柜自身的活动,也可以在设备的周围四角都进行安置,从而提升整体的抗振效果。但是隔振器的安装也会产生相应的耦联自由度,在使用的过程中可能出现因为设备的局部与耦联共振,因此,在进行设计的过程中需要对电子设备抗振效果以及安置位置进行实验,保证设备整置的科学性。

2.3 抗共振与解耦设计

在进行系统设计过程中需要对系统的共振进行关注,这样做的目的是为了避免隔振系统与电子设备产生共振,但是共振现象在电子设备运行中是不可避免的,因此只能将共振的情况进行降低,将隔震传递率系数相应地进行降低之后,才能更好地保证系统管理的质量。其次,在进行电子设备隔振设计过程中需要保证隔振系统发挥良好的效果,应该对系统内部的垂向刚度进行清零处理,这样在电子系统内部才能够保证隔振系统水平刚度同电子设备底部隔振器本身的刚度相互匹配,在设备运行中对设备进行解耦势必会对原本系统的运行情况产生干扰,因此需要尽量地减少这方面的干扰,将设备的稳定性控制在更加合理的范围内,提升电子设备的稳定性。

2.4 隔振器适宜型号的选择以及质量测试

在进行隔振器安置的过程中需要对隔振器的性能和型号进行选择,隔振器的性能对系统整体稳定性具有较大的影响,目前来讲我国使用范围较广的系统是无谐振峰减振器,该系统在使用中可以将刚度拟合技术与干摩擦阻尼技术进行结合,减少实际电子设备工作中的固有频率,使得设备整体无共振情况的出现,并对周边环境中的振荡进行降低。从整体结构方面分析,采用这种技术可以将弹性、阻尼与动态特性整体的结合在一起,使得相互之间的各项系数得到全面的协调,并对不同的系数进行调节,掌握更加全面参数,对数据进行科学的分析。最后,在进行隔振器选择的过程中需要结合实际的情况,对电子设备不同的承载重量和特性进行分析,制定适宜的安置计划,提升隔振器的使用效果。

2.5 隔振器效果测试

在隔振器安装完成之后需要对隔振器实际效果进行测试,仿真外部环境对隔振器的安置效果进行分析,并对测试效果进行实验,及时的记录在不同位置的实验效果,然后对设计方案进行反思,对不适宜的位置进行调整,从而更加全面地对设计进行科学的管理,保证隔振器在电子设备中发挥自身的效果,提升电子设备整体运行稳定性。

3 结语

电子设备在运行过程中以为内外部环境的影响,容易出现不规则的振动,对系统自身运行的稳定性带来严重的影响,特别是在外部复杂的环境下,对设备的干扰更加强烈,因此需要对电子设备进行抗振处理,科学全面的分析振动产生的原因,采取相应的措施对设备进行抗振设计,从而提升电子设备运行的可靠性,为我国电子设备的全面稳定发展提供必要的基础条件。

参考文献

[1] 周雄兵.电子设备振动分析与抗振设计[J].通讯世界,2017(1):294.

[2] 崔冠宇,李亮.电子设备减振设计的随机振动分析[J].遥测遥控,2011(3):68-73.

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进入21世纪以后,科学水平得到了显著提高,科技的进步同时也促进了医疗技术的发展,不断开发更新的医疗电子器械为人们的生活健康提供了保障,推动社会的和谐进步。便携式医疗电子设备通过进步的科技衍生出来的,并逐渐受到普遍大众的喜爱,在市场上站住了脚跟,便携式医疗电子设备对人们疾病的治疗发挥着积极作用。本文旨在向人们介绍便携式医疗电子设备,及其在现实生活中的应用,对未来的便携式医疗电子设备进行预测,为便携式医疗设备的长期发展奠定了宝贵的基础。

【关键词】便携式 医疗电子设备 应用

便携式医疗电子设备在现实中的应用领域十分广泛,可以有效治疗人们的疾病问题,为人民群众带来健康,电子血压计、数字式体温计以及血糖测试仪等设备使医学治疗变得更加简便,提高了治疗效率。可想而知,便携式医疗设备是时代所需,对我国的医学治疗具有重要的作用。

1 便携式医疗电子设备的发展状况分析

便携式医疗电子设备主要利用先进的电子设备,从而达到有效治疗的目的。便携式医疗电子设备与以往医疗设备具有很大的不同,是传统医疗设备更新后的产物,具有体积小、功能性强、可靠度高、耗能低等优势,有的便携式电子设备甚至可以自由移动,扩大了医学治疗的领域,为医学的有效治疗带来更多方便。

随着经济的发展,人民生活水平不断提高,群众物质生活得到保障的同时,不少人也开始将重心转向自身的健康状况,不过传统的医疗设备过于繁重,无法时刻进行有效的医学治疗。科学技术的发展,各种电子化的医疗设备应运而生,解决了传统医疗设备中存在的问题,促进了医疗界的发展进程。

在国外,便携式的医疗设备的其起源早,发展快,目前已逐渐趋于成熟阶段。国外的便携式医疗电子设备大体可分为两个类型:其一是医用型的医疗电子设备;其二是家用型的医疗电子设备。二者主要区别在于使用领域的不同。医用型医疗电子设备主要包括监护仪、便携式呼吸机以及除颤器等等;家用型医疗电子设备主要包括数字式助听器、便携式多功能皮肤美容器、健康体重磅秤等等。便携式医疗电子设备的核心研发领域包括欧洲、美洲等一些国外经济发达的地区,这些地区也是便携式医疗电子设备的发源地,产品销往各地,带动国家的发展。

相比国外便携式医疗电子设备,我国起步较晚,科技相对来说还没有达到先进水平,而且便携式医疗电子设备仅仅存在于我国的长江三角洲、珠江三角洲等东部地区,分布极为不平衡,大多设备都是从国外引进,致使我国国产便携式医疗电子设备的开发水平没有得到提高,只是处于一种跟风的起步开发阶段,严重阻碍了科技和创新水平的提高,不利于我国的长久发展。

2 便携式医疗电子设备面临的问题及其未来的发展趋势

我国便携式医疗电子设备最初起源于90年代,要比国外的一些发达国家要晚了很多年,这使得我国便携式医疗电子设备的发展遭遇了困境,面临着一些问题的存在,问题不能得到及时解决也就意味着无法实现未来便携式电子设备持续发展的不目标。

2.1 便携式医疗电子设备存在的问题及其解决措施

2.1.1 使用者没有掌握相关的专业知识,无法进行有效使用

便携式医疗电子设备属于新兴的一种医疗器械,所以在使用上会对年龄有所影响,特别是对老年人,由于受到教育水平的不同,很多老年人无法了解便携式医疗电子设备的使用原则和方法,接受能力相对较慢,导致使用时出现错误。还有的就是一些儿童,在使用时往往需要家长的帮助,一旦脱离父母独立使用时,难免也会出现错误。面对这一问题,就需要引导使用者提高自身教育水平,从而对便携式医疗电子设备进行有效的了解,提高设备使用的准确率。

2.1.2 各种医疗设备存在功能上具有严重的差异性,与国外技术水平相差甚远

由于我国便携式医疗电子设备起步较晚,所以无论是在规格上,还是在技术上都无法与国外匹敌。我国的便携式医疗电子设备与国外相比,具有体积大、操作复杂、精准度较低以及信息采集速度慢等缺点,科技相对落后,无法达到国际水平,也就实现进一步发展的目标。为解决这一问题,我国应当积极发挥创新精神,不断弥补便携式医疗电子设备的缺陷,提出解决方案,不断完善、发展便携式医疗电子设备。

2.1.3 安全系数不够高,无法保障便携式医疗电子设备的安全性和可靠性

便携式医疗电子设备目前还是存在着安全隐患,包括医疗设备使用后所产生的副作用、设备的寿命周期以及设备的生理实验现在还都无法进行准确的阐述,这在一定程度上也引起了广大人民群众的担忧和顾虑,对便携式医疗电子设备也就无法完全相信。这点问题最直接的解决方法就是不断提高便携式医疗电子设备的安全性,同时也需要广大医疗部门的支持和关心,避免医疗安全性问题的发生。

2.2 便携式医疗电子设备的发展趋势

近几年来,我国各个领域都得到了极大的提升,计算机技术的使用范围逐渐在全国得到普及,这也意味着未来便携式医疗电子设备必然有所发展。

便携式医疗电子设备未来的发展趋势具有以下几点内容:

2.2.1 便携式医疗电子设备更加趋于智能化和网络化

现在是信息化社会,计算机技术已经渗入到人们生活中的方方面面,逐渐与社会分隔不开,便携式医疗电子设备必须适应时代的发展变化,利用网络自身蕴含的强大功能发展医疗事业,强化便携式医疗电子设备功能的延伸。另外,便携式医疗电子技术应当具备针对性,针对不同人群进行产品开发。

2.2.2 便携式医疗电子设备更加趋于合作化

我国的便携式医疗电子设备存在局限性,所以会出现一些问题。但国外的却不同,国外便携式医疗电子设备较为发达,具有很多我国国内所没有的优势。未来我国的便携式医疗电子设备必然会加强与国外的合作,吸收借鉴国外优秀的成果并完善自身,并一步步向国际水平迈进。

2.2.3 便携式医疗电子设备更加趋于个体化、家庭化

未来便携式医疗电子设备不再只由医院等医疗部门负责,专门致力于便携式医疗电子设备的部门将会不断涌现,为它的进一步创新发展作出了重要巨大的贡献。另外,便携式医疗电子设备将从医院摆脱出来,走向人们更为方便社区之中,形成家庭化的医疗模式,为人民群众带来便利。

3 结语

综上所述,便携式医疗电子设备是未来医疗领域发展的重要领域,也是医疗事业进步的重要体现,对我国医疗的发展发挥了积极的作用。虽然,我国的便携式医疗电子设备还是存在一些问题,但一定不会止步不前,一定会越来越好,为实现我国社会主义现代化事业作出贡献。

参考文献

[1]科学技术部.医疗器械科技产业“十二五”专项规划,2011.

[2]张崇.便携式医疗电子设备应用及发展趋势探讨[J].医疗装备,2014,27(02):27-28.

[3]NXP推出双电源电压Cortex―MO微控制器[J].单片机与嵌入式系统应用,2012,12(04):86-87.

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【关键词】阵列化 数字化 软件化 可重构

近10年来,伴随着电子信息技术飞速发展和电子元器件水平的迅速提高,电子设备和技术也取得了长足的进步。许多电子设备已经初步具备了跨代特征,同时电子技术还将在不远的将来给众多大型电子设备带来一些更为显著的特点。

总的来讲,雷达、通信等领域的电子设备正从过去“单天线,模拟通道,硬件处理”为主向“孔径阵列化,通道数字化,处理软件化”为主转变,电子技术的后续发展将以可重构的体系结构为基础,朝着综合化、智能化方向不断迈进。

1 电子设备的现状

近10年来,雷达、通信等电子设备的发展尤为迅速,基本代表了电子设备的发展潮流。

随着低成本,高可靠的射频收发组件(T/R组件)的成功研制和规模化生产,有源相控阵技术迅速成为了大型雷达设备的首选。传统雷达的抛物面天线和平板裂缝天线被少则数百元,多则上千元的阵列化天线所取代。几千瓦甚至上兆瓦的大功率发射机被数百个甚至上千个T/R组件所取代。阵列化的天线孔径加上T/R组件快速的相位或时延控制,使得雷达波束指向能够在90°甚至更宽的范围内快速捷变和任意驻留,极大满足了雷达的多目标跟踪与多任务要求。同时,数百乃至上千元的阵列化收发孔径在少数单元和组件故障时的性能不会有明显恶化,因此,能够大幅提高雷达的任务可靠度,这对于电子设备而言是非常重要的。

数字技术的发展和应用将电子设备从传统的模拟电路带入了数字电路时代。受限于数字器件的速度与带宽,在过去很长一段时间里,电子设备的数字化主要集中在视频或者窄带中频部分。宽带中频和射频通道基本上都是模拟的。近年来,随着高速模数变换(A/D)和数模变换(D/A)电路的成熟与应用,宽带中频的数字化正逐步成为现实,尤其是在各类成像雷达中,宽带数字中频已成为主流,进而推动通道数字化向前迈进了一大步。而通道的数字化是电子设备处理软件化的基础。

在现有的通道数字化水平上,主流雷达和抗干扰通信设备都已经开始采用更加灵活的数字波束技术(DBF)。对多个接收通道甚至是整个孔径上的每个接收通道进行数字采样,利用计算机软件,采用适当的波束合成算法,获得满足不同任务需要的接收波束。以有源相控阵雷达为例,通过通道数字化和DBF技术,可以以发射波束为中心,同时计算产生9个接收波束,从而提高目标检测概率、测量精度和跟踪性能。

随着电磁环境日益复杂,电子设备必须充分考虑来自周围环境的电磁干扰问题,因此,利用DBF技术,采用空间自适应滤波算法,可以在存在电磁干扰的方向上形成比主波束低50dB~60dB的凹口,以此大幅降低外部电磁干扰对设备正常工作的影响。目前,这些处理基本上都由软件来实现。

随着电子设备中计算机处理能力的提高以及软件工程化的不断成熟,过去由硬件电路才能完成的许多处理功能,例如检波、选大、测量、增益控制等都正逐步被软件处理所取代。

2 电子技术的发展

电子技术的发展通常领先于电子设备的发展,同时也是为解决当前设备面临的问题进行先期研究与技术储备。

从目前看,各类电子设备将继续沿着“孔径阵列化,通道数字化,处理软件化”的方向发展。在此过程中,又会表现出一些新的特点。

2.1 孔径阵列化

在孔径阵列化方面,将从目前集中、密集平面阵向分布式的稀布阵、异型阵变化,以满足充分利用平台空间、解决电磁兼容等一系列应用需求。“智能蒙皮”可能是一种可以预见的设备形态。口径阵列化的这种发展趋势必然要求一种能够支持资源可裁剪、可扩展的设备系统架构,以便支持不同任务下的资源调度与组合构型。为满足这种需求,技术人员正在研究一种“硬件可扩展,软件可重载,功能可定义,性能可升级”的“可重构”设备体系结构技术。

2.2 通道数字化

在通道数字化方面,将从目前的宽带中频向数字射频转变,以满足超宽带孔径多专业、多功能综合应用的需要。“数字前移”预示在不远的将来,通道数字化将直接抵近到天线后面。不再有体积、重量、供电、散热以及成本代价都较高的上下变频单元。通道数字化的这种发展趋势必然带来宽带射频采样与高速数据传输的问题。目前,研究人员正在探索和尝试利用微波光子学的相关理论和成果,用光子技术来解决微波频段的采样、量化和高速传输问题。

2.3 处理软件化

在处理软件化方面,将从目前相对集中的软件处理向分层、分级的分布式处理变化。基于人体仿生学的理念,构建一个类似于人体神经系统的处理系统。有广泛分布的、相对简单和专用的神经元、神经节,也有构造复杂,处理能力极强的大脑。处理软件化的这种发展趋势必然要求电子设备能够提供类似于人体神经系统一样的分布式处理架构。目前,基于光纤网络的分布式处理架构正在验证中。“神经元”、“神经节”与“大脑”之间的高速数据交换以及基于任务的处理迁移与协同是当前攻关的技术难点。同时,在“大脑”运行的、具有人工智能的软件也将是电子技术发展的一个主要方向。

3 结束语

信息化使得电子设备和技术的发展成为世界各国,尤其是西方发达国家高度关注和竞相投入的领域。也许未来的发展可能远远超出我们今天的认知,但我们坚信,以阵列化、数字化、软件化为基础的电子设备和技术必将向着综合化、智能化方向快速发展。

参考文献

[1]Merrill Skolnik.Radar handbook third edition[M].Merrill I.Skolink,(2008).

[2]MH Carpentier,WD wirth,TH Robinson.Muitifunction Radar[M].Multifunction Radar for Airborne Applications,1986.

作者简介

何思行(1998-),男,现为四川省成都市树德光华中学高三学生,对电子技术的发展与应用具有浓厚的兴趣,学习之余广泛涉猎相关知识,希望能够与志趣相投者共同探讨。