CN102761347B - 嵌入式机载数据链终端 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及嵌入式机载数据链终端，它由用于嵌入超短波电台模块单元之间的独立的TDS模块单元和独立的905DL模块单元组成；所述TDS模块单元和905DL模块单元分别由中间具有金属屏蔽隔层的围框和安装在金属屏蔽隔层两侧的功能板组成；所述TDS模块单元有两个功能板，分别是TDS板和AUX板；所述905DL模块单元有三个功能板，分别是ENC板、MOD板和CPU板；所述围框底部有接口插座，用于与设备底部的印制母板对位，实现上述两模块单元之间及与超短波电台相应模块之间的电气连接。本发明优点是：将机载数据链终端嵌入机载超短波电台中，实现机载数据链终端与超短波电台的小型化、综合化、多功能化要求。
Description
技术领域
本发明涉及嵌入式机载数据链终端，属于通信技术领域。
背景技术
现有的飞机，例如KJ飞机加装的V/U数据链终端为2个独立的现场可更换单元（LRU），只具备通信控制、调制解调和数据加密功能；现有HJ飞机加装的机载数据链终端为1个独立的现场可更换单元，不仅具备通信控制、调制解调和数据加密功能，而且还具备特定的数据处理的功能。现有技术结构中，机载数据链终端采用1/2ATR标准机箱形式，各个功能印制板的板间距为18mm、具备独立的紧固安装结构和散热结构，机箱的体积和重量均较大。随着飞机运行和作业平台信息化水平提高，机上电子设备越来越多，设备体积及重量与飞机有限的空间和载重能力之间的矛盾日益突出，小型化、综合化、多功能化的机载电子设备是当今航空电子技术领域的发展方向。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术不足之处，基于现役机载超短波电台的数据链功能单元植入方式，采用新的结构及硬件设计，将机载数据链终端嵌入机载超短波电台中，实现机载数据链终端与超短波电台的小型化、综合化、多功能化要求。
本发明的技术方案是：一种嵌入式机载数据链终端，它由用于嵌入超短波电台模块单元之间的独立的TDS模块单元和独立的905DL模块单元组成；所述TDS模块单元和905DL模块单元分别由中间具有金属屏蔽隔层的围框和安装在金属屏蔽隔层两侧的功能板组成；所述TDS模块单元有两个功能板，分别是TDS板和AUX板；所述905DL模块单元有三个功能板，分别是ENC板、MOD板和CPU板；所述围框底部有接口插座，用于与设备底部的印制母板对位，实现上述两模块单元之间及与超短波电台相应模块之间的电气连接。
进一步的技术方案是：
所述的嵌入式机载数据链终端，其围框为矩形；金属屏蔽隔层与围框通过双面铣加工构成整体，或通过固定连接构成整体。
所述的嵌入式机载数据链终端，其TDS模块单元的TDS板和AUX板有元器件的一面相对，两者分别固定在金属屏蔽隔层上，且两者之间通过有元器件一面上的接插件电气连接。
所述的嵌入式机载数据链终端，其905DL模块单元的ENC板MOD板通过接插件及垫柱连接固定，通过接插件与CPU板连接，实现三者间的电气连接；MOD板和CPU板有元器件一面相对，两者分别固定在金属屏蔽隔层上。
所述的嵌入式机载数据链终端，其TDS模块单元和905DL模块单元与超短波电台各模块串联捆绑固定。
所述的嵌入式机载数据链终端，其TDS模块单元和905DL模块单元之间及与超短波电台相邻模块单元之间有金属隔板；TDS模块单元和905DL模块单元与金属隔板紧密接触，接触面均安装有嵌入式电磁屏蔽橡胶条，通过长螺杆将模块串联起来并紧固，用于有效地消除产生电磁泄漏的缝隙，使各模块具备良好的屏蔽防护性能。
所述的嵌入式机载数据链终端，其TDS模块单元结构外形尺寸：长为126毫米，宽为124毫米，厚为21毫米；905DL模块单元结构外形尺寸：长为126毫米，宽为124毫米，厚为28毫米。
所述的嵌入式机载数据链终端，其TDS模块单元和905DL模块单元还具有与超短波电台数字中频处理电路连接的数字基带接口。
所述的嵌入式机载数据链终端，其TDS板和AUX板之间通过有元器件一面上的高为8毫米的接插件电气连接。
所述的嵌入式机载数据链终端，其围框材料为铝合金，外沿有散热肋齿。
本发明的技术效果显著：
1、由于嵌入式机载数据链终端与超短波电台各模块相同的外形尺寸和安装形式，将5个功能印制板分别固定于2个矩形的围框中，组成2个独立的TDS模块单元和905DL模块单元，采取与超短波电台各模块串联捆绑的结构形式固定（如图13），替换和安装方便，快速；
2、各模块单元之间通过金属隔板实现电磁隔离，并在各模块单元围框底部引出接口插座，通过与设备底部的柔性印制母板准确对位后，防干扰性能好，实现各模块之间可靠的电气连接；
3、机载数据链终端由1个现场可更换单元（LRU）缩小为2个现场可更换单元（SRU），体积缩小8.8倍，重量减轻8.5倍；
4、嵌入机载超短波电台中，不仅能够替代现役机载数据链终端的功能，而且还可以设置与电台数字中频处理电路连接的数字基带接口，为超短波高速宽带数据链装备的研制提供了可靠的硬件条件。
附图说明
图1为本发明嵌入式机载数据链终端结构主视示意图；
图2为图1的左视图；
图3为图1的右视图；
图4为TDS模块单元主视图； TDS模块单元包括有用作战术数据处理的TDS板和用作总线接口的AUX板；
图5为图4的左视图；
图6为图4的A-A剖视图；
图7为图4的仰视图；
图8为905DL模块单元主视图；905DL模块单元包括有用作通信控制的CPU板、用作调制解调的MOD板、用作数据加密的ENC板；
图9为图8的左视图；
图10为图8的B-B剖视图；
图11为图8的仰视图；
图12为围框的剖视图，中间为金属屏蔽隔层，整个围框和金属屏蔽隔层用于支撑模块及散热和屏蔽；
图13为本发明机载数据链终端嵌入机载超短波电台中后与其他单元相对位置关系示意图；
图14为TDS模块单元和905DL模块单元立体图。
图中各附图标记的名称为：1-TDS模块单元， 1.1-TDS板， 1.2-AUX板， 2-905DL模块单元， 2.1-ENC板， 2.2- MOD板， 2.3-CPU板， 3-围框， 3.1-TDS模块单元的围框， 3.2-905DL模块单元的围框， 4-围框中的金属屏蔽隔层， 5-接口插座， 5.1-TDS模块单元的接口插座， 5.2-905DL模块单元的接口插座， 6-金属隔板， 7-长螺杆。
具体实施方式
结合附图和实施例对本发明作进一步说明如下：
实施例1：如图1－14所示，是本发明一个基本实施例。所述嵌入式机载数据链终端，它由用于嵌入超短波电台模块单元之间的独立的TDS模块单元1和独立的905DL模块单元2组成；所述TDS模块单元1和905DL模块单元2分别由中间具有金属屏蔽隔层4的围框3和安装在金属屏蔽隔层4两侧的功能板组成；上述两模块单元其外形尺寸和安装结构与超短波电台模块相同；所述TDS模块单元1有两个功能板，分别是TDS板1.1和AUX板1.2；所述905DL模块单元2有三个功能板，分别是ENC板2.1、MOD板2.2和CPU板2.3；所述围框3底部有接口插座5，用于与设备底部的柔性印制母板对位，实现上述两模块单元之间及与超短波电台相应模块之间的电气连接。
实施例2：是在实施例1基础上进一步的实施例。所述的围框3为矩形；金属屏蔽隔层4与围框3通过双面铣加工构成整体，还有实施例是通过固定连接构成整体。所述的TDS模块单元1的TDS板1.1和AUX板1.2有元器件的一面相对，两者分别固定在金属屏蔽隔层4上，且两者之间通过有元器件一面上的接插件电气连接。所述的905DL模块单元2的ENC板2.1MOD板2.2通过接插件及垫柱连接固定，通过接插件与CPU板2.3连接，实现三者间的电气连接；MOD板2.2和CPU板2.3有元器件一面相对，两者分别固定在金属屏蔽隔层4上。所述的TDS模块单元1和905DL模块单元2与超短波电台各模块串联捆绑固定。所述的TDS模块单元1和905DL模块单元2之间及与超短波电台相邻模块单元之间有金属隔板6；TDS模块单元1和905DL模块单元2与金属隔板6紧密接触，接触面均安装有嵌入式电磁屏蔽橡胶条，通过长螺杆7将模块串联起来并紧固，用于有效地消除产生电磁泄漏的缝隙，使各模块具备良好的屏蔽防护性能。所述的TDS模块单元1结构外形尺寸：长为126毫米，宽为124毫米，厚为21毫米；905DL模块单元2结构外形尺寸：长为126毫米，宽为124毫米，厚为28毫米。所述的围框3材料为铝合金，外沿有散热肋齿。
实施例3：与实施例2不同的是，所述的TDS模块单元1和905DL模块单元2还具有与超短波电台数字中频处理电路连接的数字基带接口。
实施例4：与实施例2不同的是，所述的TDS板1.1和AUX板1.2之间通过有元器件一面上的高为8毫米的接插件电气连接。
结合本发明的原理对本发明技术方案和技术效果进一步说明如下：
由于机载数锯链终端要嵌入电台中，而受电台的体积和重量的限制，对模块的体积和重量技术指标要求十分严格，因此，各模块的设计以小型化设计为重点。在保证强度、刚度的前提下，结构上尽可能采用薄壁与加强筋相结合的方式，以达到减轻重量的要求。加工材料选用重量轻、有较高强度的防锈铝板材，采用嵌入式螺装拼接方式连接，从而提高设备固有频率，使其容许冲击应力和疲劳极限高于其实际响应。
由于结构空间尺寸的局限性，在进行结构设计的同时，充分考虑了热设计。本发明围框采用中间具有金属屏蔽隔层的围框的结构，外沿有散热肋齿，增大了有效散热面积；两块功能板间元器件面对面地安装固定在金属屏蔽隔层上，并将发热量大的器件通过柔性导热材料与金属屏蔽隔层紧密接触，最大限度地将热量通过金属屏蔽隔层传导到外部围框上，实现了热的有效传导。
本发明电磁兼容性好：1、采用模块内部各单元的防护和隔离方式，即在模块内部采用数模电路分离、强弱信号分离、回路正交、冷板隔离、敷设屏蔽层等措施，在实现超高密度硬件集成的同时，保证了充分的防护和隔离。2、结构设计与电磁兼容设计密切结合，即围框采用铝合金防锈铝板料铣加工成形工艺，功能板与功能板之间通过金属屏蔽隔层结构进行隔离；模块和模块间分别通过δ＝0.5mm金属隔板进行隔离，并与金属隔板充分接触，各模块接触面均安装了嵌入式电磁屏蔽橡胶条，通过长螺杆7将各模块串联起来并紧固，有效地消除了产生电磁泄漏的缝隙，使各模块具备了良好的屏蔽防护性能。
本发明的权利要求保护范围不限于上述实施例。
Claims (8)
1.一种嵌入式机载数据链终端，其特征在于，它由用于嵌入超短波电台模块单元之间的独立的TDS模块单元（1）和独立的905DL模块单元（2）组成；所述TDS模块单元（1）和905DL模块单元（2）分别由中间具有金属屏蔽隔层（4）的围框（3）和安装在金属屏蔽隔层（4）两侧的功能板组成；所述TDS模块单元（1）有两个功能板，分别是TDS板（1.1）和AUX板（1.2）；所述905DL模块单元（2）有三个功能板，分别是用作数据加密的ENC板（2.1）、用作调制解调的MOD板（2.2）和用作通信控制的CPU板（2.3）；所述围框（3）底部有接口插座（5），用于与设备底部的印制母板对位，实现上述两模块单元之间及与超短波电台相应模块之间的电气连接；905DL模块单元（2）的ENC板（2.1）MOD板（2.2）通过接插件及垫柱连接固定，通过接插件与CPU板（2.3）连接，实现三者间的电气连接；MOD板（2.2）和CPU板（2.3）有元器件一面相对，两者分别固定在金属屏蔽隔层（4）上；所述TDS模块单元（1）和905DL模块单元（2）与超短波电台各模块串联捆绑固定。
2.根据权利要求1所述的嵌入式机载数据链终端，其特征在于，所述围框（3）为矩形；金属屏蔽隔层（4）与围框（3）通过双面铣加工构成整体，或通过固定连接构成整体。
3.根据权利要求1所述的嵌入式机载数据链终端，其特征在于， TDS模块单元（1）的TDS板（1.1）和AUX板（1.2）有元器件的一面相对，两者分别固定在金属屏蔽隔层（4）上，且两者之间通过有元器件一面上的接插件电气连接。
4.根据权利要求1所述的嵌入式机载数据链终端，其特征在于，所述TDS模块单元（1）和905DL模块单元（2）之间及与超短波电台相邻模块单元之间有金属隔板（6）；TDS模块单元（1）和905DL模块单元（2）与金属隔板（6）紧密接触，接触面均安装有嵌入式电磁屏蔽橡胶条，通过长螺杆（7）将模块串联起来并紧固，用于有效地消除产生电磁泄漏的缝隙，使各模块具备良好的屏蔽防护性能。
5.根据权利要求1所述的嵌入式机载数据链终端，其特征在于，TDS模块单元（1）结构外形尺寸：长为126毫米，宽为124毫米，厚为21毫米；905DL模块单元（2）结构外形尺寸：长为126毫米，宽为124毫米，厚为28毫米。
6.根据权利要求1所述的嵌入式机载数据链终端，其特征在于，TDS模块单元（1）和905DL模块单元（2）还具有与超短波电台数字中频处理电路连接的数字基带接口。
7.根据权利要求1所述的嵌入式机载数据链终端，其特征在于，TDS板（1.1）和AUX板（1.2）之间通过有元器件一面上的高为8毫米的接插件电气连接。
8.根据权利要求1所述的嵌入式机载数据链终端，其特征在于，围框（3）材料为铝合金，外沿有散热肋齿。
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