РАДИОЭЛЕКТРОННЫЙ БЛОК Российский патент 2014 года по МПК H05K1/14 H05K1/18 H05K5/03 

Изобретение относится к области радиоэлектроники, а именно к радиоэлектронным блокам пакетного типа, в которых металлические рамки электронных модулей являются частью корпуса радиоэлектронного блока, и может быть использовано при изготовлении радиоэлектронной аппаратуры, реализуемой на основе однотипных электронных модулей, например бортовых приборов и систем, которые эксплуатируются в условиях воздействия интенсивных механических нагрузок и ограниченного объема.

Известен радиоэлектронный блок (патент РФ №2365070, приоритет от 17.06.2008, «Радиоэлектронный блок и способ его изготовления» авторов Мягконосова П.П., Молчановского В.А., МПК Н05К 5/00, опубл.20.08.2009 Бюл. №23), содержащий корпус, состоящий из металлических рамок, эластичных уплотнительных прокладок и двух стенок, являющихся крышкой и основанием, соединенных в пакет, а также печатные узлы с разъемными соединителями, закрепленные на упомянутых рамках. На торцах рамок по их внешнему и внутреннему контурам содержатся соответственно охватывающие и охватываемые ступенчатые выступы, причем высота охватывающих ступенчатых выступов меньше высоты охватываемых, а эластичные уплотнительные прокладки расположены между торцами рамок и охватывающими ступенчатыми выступами и выполнены из герметика. Данное устройство выбрано в качестве наиболее близкого аналога.

Недостатками указанного устройства являются:

- сложность проведения монтажных, регулировочных работ со сборкой радиоэлектронных ячеек, являющихся типовым элементом конструкции радиоэлектронного блога, содержащих металлические рамки, на которых закреплены печатные узлы с разъемными соединителями, так как расположение соединителей на печатных платах при большом наборе радиоэлектронных ячеек не позволяет однозначно ориентировать разъемные соединители относительно друг друга;

- нежесткое крепление стенок к поверхности опоры конструкции, снижающее надежность и прочность прибора в условиях воздействия внешних механических факторов;

- применение жгутов для соединения с элементами конструкции прибора (радиоэлектронными ячейками) и внешними периферийными устройствами, что приводит к падению уровня передаваемого сигнала с увеличением длины жгутов, уменьшению помехозащищенности от паразитных наводок.

Техническими результатами, на достижение которых направлено изобретение, являются повышение надежности и упрощение технологии сборки.

Данный технический результат достигается тем, что в радиоэлектронном блоке, содержащем корпус, состоящий из соединенных в пакет, по крайней мере, одной металлической рамки, крышки и основания, а также разъемные соединители, при этом в каждой рамке закреплен, по крайней мере, один печатный узел, на торцах каждой рамки по внешнему и внутреннему контурам выполнены соответственно охватывающий и охватываемый ступенчатые выступы, при этом высота охватывающего выступа меньше высоты охватываемого, новым является то, что разъемные соединители закреплены непосредственно на рамках, крышка и основание выполнены с возможностью закрепления в них печатных узлов, при этом на крышке и/или основании закреплен, по крайней мере, один дополнительный разъемный соединитель для соединения с внешними устройствами.

За счет установки разъемных соединителей непосредственно на металлическую рамку и жесткого фиксирования их элементами крепления сокращается время на регулировку совместимости ответных частей соединителей, т.к. изменяется только относительное положение рамок с разъемными соединителями относительно друг друга и отсутствует зависимость от положения печатных узлов в составе радиоэлектронной ячейки. Применение на крышке и/или основании дополнительного разъемного электрического соединителя для соединения с внешними устройствами позволяет исключить применение жгутов. Выполнение крышки и основания с возможностью размещения в них печатных узлов позволяет, не увеличивая количество радиоэлектронных ячеек, что приводит к снижению надежности устройства, увеличивать количество устанавливаемых ЭРИ. Все это в совокупности позволяет повысить надежность и упростить технологию сборки.

Применение дополнительных втулок, установленных в отверстиях со стороны внешней поверхности основания, позволяет жестко закрепить радиоэлектронный блок на опоре, обеспечивает жесткость и прочность конструкции в условиях воздействия внешних механических факторов, что дополнительно повышает надежность.

На фиг.1 представлен вариант конструкции радиоэлектронного блока. На фиг.2 представлена конструкция радиоэлектронной ячейки блока. На фиг.3 представлен вариант крепления радиоэлектронных ячеек с помощью втулок с внутренней резьбой. На фиг.4 показано соединение радиоэлектронных блоков.

Радиоэлектронный блок (фиг.1) содержит корпус, состоящий из металлических рамок 1, крышки 2 и основания 3, соединенных в пакет винтами 4, втулки 5 и разъемные соединители 6.

В основании 3 размещен блок питания (не показано). Со стороны внешней поверхности основания 3 в местах крепления к опоре (на фиг.1 не показана) выполнены отверстия, в которых соосно втулкам 5 установлены дополнительные втулки 7. Форма втулок 7 представляет собой два цилиндра с различным диаметром резьбового отверстия. Винты 4 закреплены во втулках 7. На крышке 3 установлен дополнительный разъемный соединитель 8.

Радиоэлектронная ячейка (фиг.2), являющаяся типовым элементом конструкции предложенного радиоэлектронного блока, содержит металлическую рамку 1, на которой посредством втулок 5 закреплен печатный узел 9.

Втулки 5 могут быть полыми или иметь внутреннюю резьбу, для крепления последующей рамки (фиг.3).

Разъемный соединитель 6 закреплен непосредственно на рамку 1 при помощи планки 10 и винтов 11. Разъемный соединитель 6 состоит из вилки 13 и розетки 12, которые установлены на противоположных сторонах печатного узла 5, причем в разных направлениях: вилка 13 вниз - розетка 12 вверх и наоборот.

Каждая металлическая рамка 1 (фиг.1) выполнена с охватывающим 14 и охватываемым 15 ступенчатыми выступами. При этом высота охватывающего 14 выступа выполнена меньше высоты охватываемого 15.

В качестве разъемных соединителей 6, 8 могут использоваться электрические соединители СНП 339.

На печатных узлах 9 расположены ЭРИ (на фиг.2 показаны условно). В качестве «носителя» ЭРИ можно использовать многослойные печатные платы (МПП), а также ПП с металлическим основанием. МПП используются в приборах, к которым предъявляются жесткие требования по массе и габаритам, когда их применение дает существенное преимущество (требования к экранированию, жесткости, теплу и т.д.), или в тех случаях, когда схему нельзя реализовать на одно- и двусторонних платах.

Соединение радиоэлектронных блоков предлагаемой конструкции 16, 17 (фиг.4) между собой и с внешними устройствами с аналогичными разъемными соединителями осуществляется непосредственно разъемными соединителями, и фиксируются винтами 18 и втулками 19.

Радиоэлектронный блок собирается следующим образом.

Предварительно на печатных узлах 9 размещают ЭРИ (на фиг.2 показаны условно). Печатные узлы 9 посредством втулок 5 закрепляют на металлических рамках 1. Втулки 5 устанавливают на клей БФ-4 или любой другой из номенклатуры клеев, для предотвращения свинчивания. Разъемные соединители 6 крепятся к металлической рамке 1 при помощи планки 10 и винтов 11. Аналогично на крышку 2 устанавливается разъемный соединитель 8 для подключения с элементами конструкции прибора (радиоэлектронными ячейками) и внешними периферийными устройствами (на фиг.1 не показано).

Радиоэлектронные ячейки соединяются при помощи электрических соединителей вилки 13 и розетки 12 и торцов рамок 1, по контурам внешнему одной из ячеек и внутреннему другой ячейки, соответственно - это охватывающие 14 и охватываемые 15 ступенчатые выступы. Так как соединители 6 непосредственно закреплены на металлических рамках 1 и жестко зафиксированы элементами крепления, сокращается время на регулировку совместимости ответных частей соединителей, так как изменяется только относительное положение рамок 1 с разъемными соединителями относительно друг друга и отсутствует зависимость от положения печатных узлов в составе радиоэлектронной ячейки.

В случае использования втулок 5 с внутренней резьбой (фиг.3) крышка радиоэлектронного блока непосредственно крепится к радиоэлектронной ячейке винтом 4.

Для прочности соединения радиоэлектронных ячеек разъемными соединителями 6 в радиоэлектронном блоке имеются винты 4, которые стягивают конструкцию блока (металлические рамки 1, крышку 2, основание 3) в единое целое. При этом втулки 7 основания сделаны из материала с высоким значением предела прочности, для обеспечения требований по прочности радиоэлектронного блока к механическим воздействиям.

Для увеличения прочности крепления основания 3 к опоре конструкции размеры цилиндрических втулок 7 могут изменяться, при этом для плотного прижатия радиоэлектронных ячеек между собой достаточно меньшего диаметра резьбового отверстия, чем для крепления к опоре. Это объясняет форму втулки - два цилиндра с различным диаметром резьбового отверстия.

Предлагаемая конструкция соединения ячеек радиоэлектронного блока -непосредственно, при помощи стандартных разъемных соединителей, винтов и резьбовых втулок - может быть также применена при сборке радиоэлектронных комплексов, состоящих из нескольких радиоэлектронных блоков. Например, при сборке бортовых телеметрических комплексов.

Изобретение относится к радиоэлектронным блокам пакетного типа, в которых металлические рамки электронных модулей являются частью корпуса радиоэлектронного блока, и может быть использовано при изготовлении радиоэлектронной аппаратуры, реализуемой на основе однотипных электронных модулей, например бортовых приборов и систем, которые эксплуатируются в условиях воздействия интенсивных механических нагрузок и ограниченного объема. Технический результат - повышение надежности и упрощение технологии сборки. Достигается тем, что в радиоэлектронном блоке, содержащем корпус, состоящий из металлических рамок, крышки и основания, соединенных в пакет винтами, на металлических рамках закреплены печатные узлы и разъемные соединители. В основании размещен блок питания. На крышке установлен дополнительный разъемный соединитель для непосредственного соединения радиоэлектронных блоков между собой и создания радиоэлектронных комплексов. Радиоэлектронная ячейка, являющаяся типовым элементом конструкции предложенного радиоэлектронного блока, содержит металлическую рамку, с охватывающим и охватываемым ступенчатыми выступами, на которой посредством втулок закреплен печатный узел. При этом высота охватывающего выступа выполнена меньше высоты охватываемого. Разъемный соединитель закреплен непосредственно на рамку при помощи планки и винтов. Разъемный соединитель состоит из вилки и розетки, которые установлены на противоположных сторонах печатного узла, причем в разных направлениях: вилка вниз - розетка вверх и наоборот. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Радиоэлектронный блок, содержащий корпус, состоящий из соединенных в пакет, по крайней мере, одной металлической рамки, крышки и основания, а также разъемные соединители, при этом в каждой рамке закреплен, по крайней мере, один печатный узел, на торцах каждой рамки по внешнему и внутреннему контурам выполнены соответственно охватывающий и охватываемый ступенчатые выступы, при этом высота охватывающего выступа меньше высоты охватываемого, отличающийся тем, что разъемные соединители закреплены непосредственно на рамках, а крышка и основание выполнены с возможностью закрепления в них печатных узлов, при этом на крышке и/или основании закреплен, по крайней мере, один дополнительный разъемный соединитель для соединения с внешними устройствами.

2. Радиоэлектронный блок по п. 1, отличающийся тем, что в основании со стороны внешней его поверхности выполнены отверстия, в которые установлены дополнительные втулки для крепления радиоэлектронного блока.