CC BY
5
ности прибора выражение (2) в функции КСВ имеет минимум « 15 % при КСВ = 2,25. В таблице приведены значения (АД^/В^)ксв и (АД^/Д^.)^, вычисленные по равенствам (2) к (3), с учетом погрешности прибора.
КСВ лксв „, КСВ " 1 Sl2 1 ДЕ A IS..I I s„ I Щ « ¿>12
0,2 1 ,2 6 30 0,04 »100 »100
0,5 1,6 8 16 0,26 »100 »100
0,7 2,0 10 15 0,47 109 »100
1,0 2,6 14 15 0,96 56 >100
1,5 4 23 18 1,93 30 81
.1,8 5 31 22 2,69 23 49
Выражения (2) и (3) позволяют определить (ЛД^/iL,) по измеренным значениям КСВ и jS^I и на основании этого оценить погрешность и выбрать наиболее целесообразный метод определения В
1. Фельдштейн, А. Л., Явич Л. Р., Смирнов В. П. Справочник по элементам волноводной техники. М., Сов. радио, 1967. 480 с.
Поступила в редколлегию 30.08.8 i
УДК 621.396.6:536.58
Я. М. МАЛЯРЕВСКИИ, канд. техн. наук, А. Л. ШАХНОВИЧ, инж.
О СТАТИСТИЧЕСКОМ МОДЕЛИРОВАНИИ ТЕПЛОНАГРУЖЕННОИ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ
Широко распространенные детерминированные модели и методики оценок тепловых характеристик РЭА [1] не всегда применимы на начальной стадии проектирования, когда отсутствуют исчерпывающие данные о конструкции аппарата. При начальной неопределенности конструктивного варианта РЭА прогнозирование искомых параметров возможно на базе системного подхода с использованием статистически-вероятностных методов [3]. Попытки статистических оценок некоторых тепловых характеристик можно найти в работах [2, 4]. Однако в них рассмотрен вопрос только о выборе способа охлаждения РЭА, что не позволяет перейти к прогнозированию основной тепловой характеристики — •среднеповерхностиой температуры нагретой зоны t3. В общем случае t3 представляет собой функцию множества параметров: ¿3=(р{П<; IIj}, где {П;} —подмножество параметров, известных конструктору на ранней стадии проектирования; {П5} — подмножество варьируемых параметров, подлежащих определению в процессе конструирования.
Задача обеспечения теплового режима сводится в конечном счете к определению {ГГ/}, исходя из {П,} и требований к 4
{П,}=А№}; С1)
где А —оператор отображения {11,-} на {ITj}, зависящий от конкретного конструктивного решения; (is min, ia mas) —ДОПУСТИМЫЙ интервал для 4- К подмножеству {П,} можно, например, отнести допустимые мощность и объем РЭА (РДОп; ^доп), температуру и давление окружающей среды (1С, р), допустимый интервал для 4 др. В качестве {fij} можно рассматривать удельную мощность рассеивания, расход G и температуру 4Х теплоносителя, подаваемого в аппарат, варианты компоновочных решений и т. п. Реально определение {П,} на ранней стадии проектирования затруднено ввиду полной или частичной неопределенности А. В этом случае целесообразно использовать методику прогнозирования 4, сущность которой состоит в следующем. Из {П3} теми или иными способами выделяют подмножество наиболее значимых параметров {IIj}зн, от которых в основном зависит 4- Располагая статистическим материалом о зависимости моментов распределения 4 ог {И,} и {IX;}¡¡н для сходных РЭА
{Mh(Qk=oi = fK№}imj, (2)
можно осуществить предварительный выбор величин {П^зн из условия 4 min^Aii(fc) max и по ним произвести оценку моментов Мк(4) более высокого порядка (k^2) и по статистически эффективной оценке функциональной формы плотности распределения вероятностей W[t3-, {Мк(4)}] определить достоверность прогноза 4 для заданной точности (4 min; 4 шах)
2з шах
Р Ып mJ = [ * ['.! W* W «i.. (3)
4 min
Если достоверность прогноза из выражения (3) оказывается ниже заданной, то следует осуществить перебор выбранных величин {П;}зн. В противном случае {П^}3ц принимаются и при необходимости уточняются на последующих стадиях проектирования.
В принципе соотношения (2) и (3) можно распространить на любой объект из множества проектируемой РЭА, но полученные оценки могут оказаться малоэффективными. Тем не менее благодаря унификации элементной базы и основных коиструкторско-схемотехнических решений, складываются предпосылки для разделения РЭА на конкретные классы, характеризуемые рядом сходных факторов, определяющих тепловой режим. Тогда для получения статистически эффективных оценок 4 можно рекомендовать ограничить класс РЭА со сходными признаками и условиями эксплуатации и определить зависимости (2) и вид W(h) по выборке из этого класса.
Предложенная методика была применена для оценки /'3 самолетной РЭА с теплоизоляционным кожухом и принудительной вентиляцией с основными признаками класса, описанными в работах [3, 5]. Методами теории чувствительности были выделены
{Г1;}зн= {у~'> -у', ¿J-- Зависимости (2) и вид W{t3) определялись
по данным экспериментальных исследований репрезентативных выборок различных аппаратов из указанного класса. В результате установлено, что для блоков с геометрическими размерами, соответствующими стандарту, закон распределения W{t%) в достаточно широких интервалах варьирования П; зп: PJV^i «S4 Вт/дм3; G/V=0,6 ... 2,6 кг/дм3ч; t\K = 5... 30°С при
tc— ±60 °С; /3 mm = Ю °С;
/зшах = 40°С; р = 760 mmHg, близок к нормальному. Статистическая эффективность зависимостей (2), полученных в форме, пример которой показан на рисунке, характеризовалась доверительными интервалами, не превышавшими 4 СС при доверительной вероятности Рд = 0,95 (* — экспериментальные точки). В дальнейшем, по мере конкретизации принятого конструктивного варианта, оценки ta и {П}}зн уточнялись известными методами детерминированных моделей. Для рассматриваемого класса РЭА погрешность исходных величин {II,-}зн по отношению к их уточненным значениям [5] не превышала 26 %, что подтвердило возможность использования статистической методики на ранней стадии проектирования.
1. Дульнев Г. Н. Методы исследования тепловых режимов радиоэлектронных устройств.— Вопр. радиоэлектроники. Сер. ТРТО, 1970, вып. 1, с. ИЗ—119.
2. Кайданов А. И. Диаграммы для приближенных оценок тепловых режимов радиоэлектронных аппаратов.— Вопр. радиоэлектроники. Сер. ТРТО, 1969, вып. 2, с. 36—41. 3. Маляревский II. М., Шахнооич А. Л. Статистическое моделирование РЭА, чувствительной к тепловым воздействиям.— Тез. докл. Всесоюзн. пауч. конф. «Проблемы теории чувствительности электронных и электромеханических систем». М., 1978, с 67—68. 4. Роткоп Л. Л., Гидалевич В. Б., Коба II. Г., Рейзип Н. И. О выборе способа охлаждения РЭА.— Вопр. радиоэлектроники. Сер. ТРТО, 1973, вып. 2, с. 3—6. 5. Шахнович А. Л. Оптимальное проектирование РЭА с теплоизоляционным кожухом и принудительной пентиляци-ей,— Вопр. радиоэлектроники. Сер. ТРТО, 1979, вып. 3, с. 27—37.
Поступила в редколлегию 18.06.81
