Проектирование магистральной волоконно-оптической системы передачи с повышенной пропускной способностью (стр. 27 из 31)
Рис. 4.6. Глазковая диаграмма при t=-40ºС затухание а=20 дБ
5. Конструктивно – технологическая часть
5.1 Выбор и обоснование конструкции эрбиевого усилителя
Конструктивно эрбиевый усилитель может быть выполнен в каркасном варианте. За основу каркаса прибора, в результате маркетинговых исследований, были выбраны типоразмеры каркасов компании Schroff как наиболее полно отвечающие возможности разработки разнообразных вариантов усилителей под требования заказчика.
Внутри корпуса размещены основные узлы прибора: модуль управления, модуль электропитания, модуль оптический.
Модуль управления смонтирован на лицевой панели. Конструктивно модуль управления состоит из следующих элементов:
1. Лицевая панель – основной силовой элемент, представляет собой прямоугольную пластину толщиной 3 мм, в которой выполнены отверстия различной формы для расположения на панели органов включения, управления, индикации режимами работы прибора, и входных и выходных оптических разъемов. К лицевой панели крепится экран монитора с помощью рамки экрана, опоры рамки и стоек рамки, плата с элементами управления с помощью стоек, динамик с помощью рамки динамика и кронштейна динамика, замок включения режимов, сетевая кнопка и разъемы. Крепление лицевой панели к корпусу прибора осуществляется с помощью уголков.
Внешняя компоновка – это размещение органов управления и индикации на лицевой панели. Внешняя компоновка лицевой панели усилителя представлена на рис. 5.1.
"Power" - кнопка питания, крышка кнопки квадратная;
"Softkeys" - кнопки вызова функций, крышки кнопок прямоугольные;
"CursorKeys" - кнопки управления курсором, крышки кнопок прямоугольные;
Рис. 5.1. Расположение органов управления на лицевой панели.
"Knob" - энкодер - ручка круглая, регулирует значение на дисплее; с точки зрения эргономики удобная в эксплуатации, вращением ручки можно быстро подбирать необходимое числовое значение параметра;
"EmissionKey" - ключ, используется как наиболее надежное устройство, чем кнопка, от случайного нажатия.
Для изображения надписей на лицевой панели используется самоклеющаяся пленка, на которой нанесена необходимая информация.
2. Плата управления крепится к лицевой панели на стойках. Линейные размеры платы определены размерами корпуса Schroff и необходимостью размещения вышеперечисленных элементов на передней панели, поэтому имеет не четко прямоугольную форму.
Из анализа схемы электрической принципиальной сделан вывод, что в качестве способа монтажа целесообразно использовать печатный монтаж. Это объясняется возможностью размещения всех элементов схемы на поверхности одной печатной платы.
В качестве технологии изготовления печатного узла используем технологию поверхностного монтажа, так как схема электрическая принципиальная предполагает наличие микросхем с большим количеством и малым шагом выводов; компоненты поверхностного монтажа позволяют обеспечить заданные габариты корпуса.
Технология поверхностного монтажа имеет следующие достоинства:
· более высокая плотность монтажа на единицу площади ПП;
· снижение массогабаритных показателей при той же функциональной сложности;
· уменьшение величины паразитных индуктивностей и емкостей;
· повышение технологичности конструкций вследствие отсутствия операций формовки и обрезки выводов.
На плате расположены разъемы, с помощью которых по шлейфам сигналы поступают на монитор, кросс-плату и к разъемам задней панели.
Задняя панель конструктивно выполнена также в виде прямоугольной пластины толщиной 3 мм, к ней крепятся: сетевой разъем, два коммутационных порта, разъема Interlock, вентилятор кондиционирования прибора, фильтр электропитания, в связи с чем, в ней выполнены отверстия различной формы. Задняя панель крепится к каркасу с помощью уголков.
Модуль электропитания включает в себя блок питания, кросс-плату и платы драйверов лазерных диодов. Кросс-плата крепится горизонтально относительно поддона корпуса прибора, а две платы драйверов крепятся на кросс-плате вертикально. Такая внутренняя компоновка необходима для рационального использования внутреннего пространства прибора. Название "кросс" плата получила в связи с тем, что через нее проходят практически все сигналы и в разных направлениях.
Оптический модуль состоит из блока оптического модуля и разветвительной коробки. Конструктивно блок оптического модуля представляет собой коробку диодов и коробку волокна, расположенную сверху. В коробке диодов расположены 6 лазерных диодов, а в коробе волокна равномерно уложено волокно. Верху блок оптического модуля закрывается крышкой. Разветвительная коробка представляет собой короб с девятью боковыми отверстиями под оптические кабели, который сверху также закрывается крышкой.
5.2 Процесс изготовления и сборки прибора EDFA
1. Получение заказа.
· Корректировка РКД, тех. карт, плана производства под конкретный заказ.
· Заказ материалов, инструментов
· Заказ комплектующих и крепежа
· Заказ чертежных деталей у смежников
2. Изготовление деталей, хранение
· Изготовление деталей
· Предварительная сборка
· Гальванопокрытие
· Покраска
· Хранение
3. Сборка прибора
· Оптический модуль
· Входной контроль компонентов
· Монтаж электронных компонентов
· Монтаж оптических компонентов
· Выходной контроль
· Модуль передней панели
· Изготовление передней панели:
а. Мех. обработка панели, уголков, стоек
б. Установка уголков
в. Г.О.
г. Установка кронштейна и стоек, клеммы "земля"
д. Выравнивание поверхности шпаклевкой
е. Наклейка лицевой этикетки
ж. Монтаж замка и разъемов
з. Монтаж ЖКИ
и. Распайка и монтаж платы и кнопок
к. Монтаж динамика
· Прошивка ПМО
· Выходной контроль
· Модуль задней панели
· Изготовление задней панели:
а. Мех. обработка
б. Нанесение информации и Г.О.
в. Установка уголков
· Входной контроль компонентов
· Монтаж электрических компонентов
· Каркас прибора
· Входной контроль компонентов
· Сборка каркаса Schroff (без облицовочных панелей)
· Установка поддона
· Установка клемм "земля" и стоек кросс-платы
· Установка кронштейна кнопки "Сеть"
· Монтаж в каркасе задней панели
· Распайка и монтаж кросс-платы
· Сборка прибора
· Установка передней панели, кнопки "Сеть"
· Установка блока питания, кросс-платы
· Установка оптического модуля
· Электрический монтаж, подключение узлов
· Выходной контроль, регулировка, тестирование
4. Составление эксплуатационных, сертификационных, сопроводительных документов
5. Упаковка, отгрузка
Рис.5.2 Эрбиевый усилитель VS 5600
6.1 Составление плана-графика разработки (календарный план)
Процесс научно - исследовательской работы (НИР) состоит из многих стадий и этапов, выполняемых разными исполнителями, поэтому он должен быть четко скоординирован и увязан во времени.
Научно-исследовательская работа состоит из многих стадий и этапов. Они должны быть скорректированы и "увязаны" во времени для более эффективного использования материалов, ресурсов и труда исполнителей. Чтобы этого добиться, необходимо для каждой работы определить исполнителей, по трудоемкости выполнения работ определить соответствующую продолжительность этапов (по типовым нормам времени), таким образом, чтобы общая продолжительность проведения проектных работ по срокам совпадала с отпущенными на разработку днями. При этом для наиболее полного составления плана необходимо максимально детализировать этапы проработки темы, выбрать такое направление для воздействия на ход подготовки производства, чтобы весь комплекс работ был выполнен в сжатые сроки и с минимальными затратами.
К системе планирования и управления предъявляется ряд требований. График процесса должен отражать те стороны выполняемых работ, которые являются существенными в отношении достижения конечной цели. Он должен учитывать все возможные состояния работ, выполнение их в сроки, возможность их нарушения и последствия этого.
Ленточный график
Традиционные методы планирования используют простейшие модели типа ленточных графиков, представляющих собой схематическое изображение порядка проведения и длительности отдельных этапов работ. С помощью ленточного графика можно получить наглядное представление о взаимосвязи и последовательности различных этапов разработки, о планировании сроков проведения научно - исследовательской работы в целом .
При проведении данной НИР можно выделить 7 этапов:
1. Составление и утверждение технического задания.
2. Анализ ТЗ, подбор литературы и ее изучение, написание обзора.
3. Проведение теоретических расчетов, необходимых для проведения исследований.
4. Выбор методики проведения исследований.
5. Проведение экспериментальных исследований.
6. Оформление пояснительной записки.
7. Оформление графического материала.
В разработке проекта принимают участие два человека: руководитель проекта и инженер. Руководитель совместно с инженером разрабатывает техническое задание, а также предоставляет необходимые исходные данные и материалы, оказывает научно-техническую помощь, контролирует ход дипломного проектирования, оформление пояснительной записки, чертежей и сопроводительных документов. Инженер самостоятельно выполняет пункты 2-7.