CN206095215U - 一种提高振动防护及电磁兼容性的无线电高度表壳体 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种提高振动防护及电磁兼容性能的无线电高度表壳体，主要解决现有产品整体刚性差，底座与盖板之间连接缝隙容易产生电磁信号缝隙泄漏的问题。整个壳体包括底座(1)和盖板(2),其中底座采用整体五面体铸件结构，该五面体由一个下底板(11)和四个侧壁(12、13、14、15)组成；盖板采用钣金切削加工件，该工件由一个上底板(21)和四个立板(22、23、24、25)组成；盖板(1)嵌入在底座(2)内，形成密闭腔体。本实用新型提高了产品振动的防护能力和电磁兼容性能，其振动试验及电磁兼容测试均超过了GJB151A‑97的要求，可用于无线电高度表的结构设计。

Description

一种提高振动防护及电磁兼容性的无线电高度表壳体

技术领域

本实用新型属于电子设备技术领域，特别涉及是一种无线电高度表壳体结构，使用该壳体可以提高电子设备振动的防护能力，用于提高无线电高度的振动防护及电磁兼容性能。

背景技术

无线电高度表是测量飞行器飞行高度的重要仪表之一，而无线电高度表的稳定性将直接影响飞行器的飞行安全。

现有的无线电高度表底座为"u"型折弯件，材料为防锈铝合金板,厚度为1.5㎜，如图1所示；盖板为"n"折弯件，材料为防锈铝合金板,厚度为1.5㎜，如图2所示；其盖板与底座之间用两侧的六个螺钉固定，如图3所示。产品内部印制电路板与中间立板的安装方式是分别通过两侧的螺钉与中间的立板连接。如图4所示。例如法国汤姆逊公司的AHV16无线电高度表及我厂生产的某型无线电高度表都是采用这种结构。其中某型无线电高度表是为XX配套研制的高度表，该高度表的结构存在以下两大缺陷：

1.产品整体刚性差，不符合工序振动试验条件。

2.底座与盖板之间连接缝隙容易产生电磁信号缝隙泄漏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有无线电高度表存在的上述缺陷，提出一种提高振动防护及电磁兼容性的无线电高度表壳体，以在不增加现有无线电高度表外形尺寸和不改变无线电高度表内部电路的条件下，通过对壳体结构的改进提高无线电高度表整体刚度使其符合振动要求，减小电磁信号缝隙泄漏。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种提高振动防护及电磁兼容性的无线电高度表壳体，包括底座和盖板,其特征在于：

所述底座，采用由下底板、左侧壁、右侧壁、前侧壁、后侧壁组成的五面体铸件整体结构；

所述盖板，由一个上底板和四个侧壁组成。采用钣金机械加工件，盖板的四个侧壁嵌入在底座的左侧壁、右侧壁、前侧壁和后侧壁内固定，形成密闭腔体。

作为优选，所述左侧壁与右侧壁的结构相同，每个壁的中部设有增加侧壁刚度的肋片，每个壁的四周设有围框。

作为优选，所述前侧壁设有高度表安装支脚，后侧壁设有印制电路板安装导轨。

作为优选，所述下底板内设有安装印制电路板的安装凸台，外部装有高度表的安装嵌块。

作为优选，所述下底座底板厚度为2.0㎜±0.1㎜，前、后侧壁的厚度均为1.5㎜±0.1㎜，左、右侧壁的厚度均为1.4㎜±0.1㎜，围框的厚度为2.1㎜±0.1㎜，肋片的高度与凸台的厚度相同。

作为优选，所述盖板的四个侧壁与底座的左侧壁、右侧壁、前侧壁和后侧壁之间为间隙配合，且间隙控制在0.05㎜之内。

作为优选，所述盖板的左、右侧壁嵌入到底座左、右侧壁内的深度为9㎜±0.3㎜；盖板前、后侧壁嵌入底座前、后侧壁内的深度为2㎜±0.2㎜。

本实用新型由于壳体采用整体结构，改善了无线电高度表内部印制电路板的安装环境，提高了无线电高度表振动的防护能力，大幅度减小了印制电路板法线方向的振动应力值，使得无线电高度表能一次性顺利完成环境试验；同时由于盖板嵌入在底座内固定，增加了盖板与底座连接的缝隙深度，减少了盖板与底座之间的缝隙泄漏。试验结果表明，使用本实用新型壳体的无线电高度表均超过了GJB151A-97对电磁兼容性能的要求。

附图说明

图1是现有无线电高度表壳体的底座结构图；

图2是现有无线电高度表壳体的盖板结构图；

图3是现有无线电高度表壳体的底座与盖板装配结构图；

图4是现有无线电高度表壳体内印制电路板装配结构图；

图5是本实用新型的整体结构图；

图6是图5中的底座结构图；

图7是图6中的底板结构图；

图8是图5中的盖板结构图；

图9是本实用新型装配结构图。

具体实施方式

参照图5，本实用新型的壳体包括底座1和盖板2。其中：底座1采用整体五面体铸件，盖板2采用钣金切削加工件，盖板2嵌入在底座1内，通过两侧的螺钉与底座侧壁相固定，形成密闭腔体。

参照图6，所述底座1的整体五面体铸件由一个下底板11和四个侧壁组成，其中左侧壁12与右侧壁13结构相同，前侧壁14与后侧壁15结构相同，且左侧壁12和右侧壁13的四周均设有围框16，中间部分设有四组肋片17，用于增加侧壁的刚度，左侧壁12和右侧壁13的中部设有印制电路板安装孔。前侧壁14上设有安装支脚18、高频连接器安装孔19和低频连接器安装孔110。

参照图7，所述下底板11的内表面设有用于安装印制电路板母板的安装凸台111，外表面设有安装嵌块112。

所述的下底板11和左侧壁12、右侧壁13、前侧壁14、后侧壁15的厚度按照无线电高度表在飞行器上的安装环境建立有限元模型进行仿真计算，分析无线电高度表内部印制电路板上元器件在随机振动工况下的应力响应，确定元器件上最小应力响应时五面体铸件不同位置的厚度尺寸，即下底板11的厚度为2㎜±0.1㎜，左侧壁12、右侧壁13的厚度均为1.4㎜±0.1㎜，前侧壁14、后侧壁15的厚度均为1.5㎜±0.1㎜，围框16的高度为2.1㎜±0.1㎜，每组肋片17的高度为2.1㎜±0.1㎜，

底座1采用石膏型熔模铸造；材料为ZL101A，通过热处理使底座的抗拉强度б_b≥270MPa，延伸率δ≥2％，加工完成后底座表面处理为导电氧化。

参照图8，盖板2由一个上底板21和四个立板组成，其中左立板22与右立板23的高度相同，均为9㎜±0.3㎜；前立板24与后立板25高度相同，均为2㎜±0.2㎜；上底板及四个立板的厚度均为1.5㎜±0.1㎜，其左立板22、右立板23上设有四个铆装自锁螺母26，用于固定底座1左右侧壁与盖板2左右立板之间连接，整个盖板材料为铝合金板2A12，加工完成后盖板表面处理为导电氧化。

参照图9，本实用新型的装配关系如下：

首先，将无线电高度表内部的印制电路板、微波组件插入到底座1的对应位置，通过底座1左侧壁的印制电路板安装孔，将第一安装螺钉91装入中部微波组件安装板上的螺母中，使底座1左侧的两块印制电路板与中部微波组件安装板以及对应的底座1左侧壁固定在一起。通过底座1右侧壁的印制电路板安装孔，将第二安装螺钉92装入中部微波组件安装板上的螺母，使底座1右侧的两块印制电路板与中部微波组件安装板以及对应底座1右侧壁固定在一起。

然后，将盖板2嵌入到底座1，且左立板22嵌入左侧壁12的深度与右立板23嵌入到右侧壁13内的深度相同，均为9㎜±0.3㎜；前立板24嵌入到前侧壁14的深度与后立板嵌入后侧壁15的深度相同，均为2㎜±0.2㎜。盖板2的左立板22与底座1的左侧壁12之间、盖板2右立板23与底座1的右侧壁13之间、盖板2的前立板24与底座1的前侧壁14之间、盖板2的后立板25与底座1的后侧壁15之间，均为间隙配合，且间隙控制在0.05㎜之内。

连接盖板2与底座1的螺钉95设为八个，底座1的左侧壁12与盖板2的左立板22通过第1-4个螺钉固定，底座1的右侧壁13与盖板2的右立板23通过第5-8个螺钉固定，完成高度表装配。

本实用新型的效果可通过以下对比数据进一步说明：

1.两种结构的应力分析对比：

本实用新型与现有结构的某型产品分别建立有限元模型，进行仿真分析，在产品施加相同的振动应力的情况下，沿印制板表面法线方向印制电路板上的位移及应力响应分别见表1

表1

	最大位移(mm)	最大应力(MPa)
			本实用新型壳体	1.12	34.3
现有结构壳体	1.94	86.9

采用表1中两种结构振动应力分析数据，按GJB150.16A-2009中随机振动均方根加速度与时间对应关系：W₀/W₁＝(T₁/T₀)^1/4，计算振动因素对产品工作时间的影响，得到现有无线电高度表工作时间为1000小时，而本实用新型的高度表工作时间可达到39000小时，比现有无线电高度表工作时间提高了38倍。

2.电磁兼容性能：

对采用现有壳体的无线电高度表和采用本实用新型壳体的无线电高度表在相同试验条件下进行电磁兼容测试，测试结果表明：

采用现有壳体结构的无线电高度表在电场辐射发射RE102以及电源线传导敏感度CS101有些频率点不能满足国家军用标准GJB151A-97的要求；

采用本实用新型壳体的无线电高度表在电场辐射发射RE102以及电源线传导敏感度CS101所有频率点均能超过国家军用标准GJB151A-97的要求。

综上，本实用新型在不增大产品的体积、不增加产品重量的前提下，通过改进壳体结构以及印制电路板安装环节，提高了无线电高度表的整体刚度、提高了振动的防护能力，减少了缝隙泄漏，提高了产品的电磁兼容性能。

Claims (8)

1.一种提高振动防护及电磁兼容性的无线电高度表壳体，包括底座(1)和盖板(2),盖板(2)镶嵌在底座(1)内，通过盖板(2)两侧的螺钉连接，其特征在于：

所述底座(1)，采用由一个下底板(11)、左侧壁(12)、右侧壁(13)、前侧壁(14)和后侧壁(15)组成的五面体整体结构；

所述盖板(2)，由一个上底板(21)、左立板(22)、右立板(23)、前立板(24)和后立板(25)组成，且左立板(22)、右立板(23)、前立板(24)和后立板(25)分别嵌入在底座的左侧壁(12)、右侧壁(13)、前侧壁(14)和后侧壁(15)内固定，形成密闭腔体。

2.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于左侧壁(12)与右侧壁(13)的结构相同，每个壁的四周设有围框(16)，每个壁的中部设有增加侧壁刚度的肋片(17)。

3.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于下底板(11)内表面设有安装印制电路板的安装凸台(111)，外部装有高度表的安装嵌块(112)。

4.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于下底板(11)的厚度为2.0㎜±0.1㎜，前侧壁(14)和后侧壁(15)的厚度均为1.5㎜±0.1㎜，左侧壁(12)和右侧壁(13)的厚度均为1.4㎜±0.1㎜。

5.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于围框(16)的厚度为2.1㎜±0.1㎜，肋片(17)的高度与围框(16)的厚度相同。

6.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，左立板(22)与左侧壁(12)之间、右立板(23)与右侧壁(13)之间、前立板(24)与前侧壁(14)之间、后立板(25)与后侧壁(15)之间，均为间隙配合，且间隙控制在0.05㎜之内。

7.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于左立板(22)嵌入左侧壁(12)的深度与右立板(23)嵌入到右侧壁(13)内的深度相同，均为9㎜±0.3㎜；前立板(24)嵌入到前侧壁(14)的深度与后立板嵌入后侧壁(15)的深度相同，均为2㎜±0.2㎜。

8.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，连接盖板(2)与底座(1)的螺钉设为八个，第一个至第四个螺钉连接盖板的左立板(22)与底座的左侧壁(12),第五个至第八个螺钉连接盖板的右立板(23)与底座的右侧壁(13)。