Совершенствование монтажа соединителя СНП339 в аппаратуре радионавигации космических аппаратов

ЦНИИмаш Седьмой международный аэрокосмический конгресс 1АС12, посвященный 55-летию со дня запуска первого искусственного спутника Земли, Москва, 26-31 августа 2012 г.

2. Меньшиков А. В., Хуторовский З. Н. и др. Идентификация американских и российских каталогов космических объектов. Столкновения в околоземном пространстве (космический мусор) / Ин-т астрономии РАН. М. : Космосинформ, 1995.

3. Назаренко А. И. Построение высотно-широт-ного распределения объектов в околоземном космическом пространстве. Проблема загрязнения космоса (космический мусор) / Ин-т астрономии РАН. М. : Космосинформ, 1993.

4. Олейников И. И., Шилин В. Д. Область контроля - околоземное пространство // ИАИ «Воздушно-космическая оборона». М., 2010.

5. Олейников И. И., Новиков П. В. Обоснование требований к системам предупреждения об опасных ситуациях в околоземном космическом пространстве исходя из критерия минимума среднего риска // Космонавтика и ракетостроение. Вып. 4(69). ЦНИИмаш, 2012.

References

1. Ivanov V. M., Oleynikov I. I. Real-Time Monitoring and Warning of Near-Earth Space Dangerous Events for Mission Control by MCC TSNIIMASH Federal State Unitary Enterprise - 7th International Aerospace Congress IAC'12 dedicated to the 55 anniversary of the first near-earth satellite launch, Moscow, 26-31 August, 2012.

2. Menshikov A. V., Khutorovsky Z. N. American and Russian space objects catalogue identification. Near-earth space collisions (space debris), IA RAS, Moscow, COSMOSINFORM, 1995.

3. Nazarenko A. I. A Model of Distribution Changes of the Space Debris. The Technogeneous Space Debris Problem, IA RAS, Moscow, COSMOSINFORM, 1993.

4. Oleynikov I.I., Shilin V.D., Control flow of the near-earth space area, Moscow, IAI, «Aerospace defense», 2010.

5. Oleynikov I. I., Novikov P. V. Validation of requirements to the system for real-time monitoring and warning of near-earth space dangerous events based on the minimum mean risk criteria, Cosmonautics and rocket engineering, edition 4(69), TSNIIMASH, 2012.

© Олейников И. И., Астраханцев М. В., 2013

УДК 621.3.095.221

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МОНТАЖА СОЕДИНИТЕЛЯ СНП339 В АППАРАТУРЕ РАДИОНАВИГАЦИИ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ*

М. И. Почуев1, Р. И. Аширбакиев2

1 ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» Россия, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52. E-mail: PochuewMU@gmail.com 2Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники Россия, 634050, г. Томск, просп. Ленина, 40

Предлагается увеличить надежность АРН в части соединителей СНП339, предложено использовать комбинированный вариант установки с измененными контактными площадками соединителя СНП339.

Ключевые слова: аппаратура радионавигации, соединитель, СНП339, Altium Designer, импорт, TALGAT.

IMPROVED MOUNTING CONNECTOR SNP339 IN RADIO NAVIGATION APPARATUS

OF SPACE VEHICLES

M. I. Pochuev1, R. I. Ashirbakiev2

JSC "Academician M. F. Reshetnev "Information Satellite Systems" 52, Lenin str., Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russia. E-mail: PochuewMU@gmail.com 22Tomsky State University of Control Systems and Radio Electronics 40, Lenin prosp., Tomsk, 634050, Russia

The variant to increase the reliability of the CEA board, in connectors of SNP339 type, the complicated equipment with the modified pad connectors SNP339 is proposed to apply.

Keywords: radio navigation equipment, connector, SNP339, Altium Designer, import, TALGAT.

Для современной радиоэлектронной аппаратуры вом рынке является постоянное повышение надежно-(РЭА) космических аппаратов (КА) необходимым ус- сти. Современная элементная база, в свою очередь, ловием сохранения конкурентоспособности на миро- адаптирована под высокую плотность монтажа. Это

* Работа выполнена в порядке реализации Постановления Правительства РФ № 218 от 09.04.2010 г. по договору № 96/12 от 16.11.2012 ТУСУРа и ОАО «ИСС».

Решетневскуе чтения. 2013

потенциально приводит к ухудшению электромагнитной обстановки, локальной перегрузке по напряжению и температуре, уменьшению резервирования свободного пространства, конструктивному усложнению и, как следствие, к уменьшению надежности разрабатываемой РЭА.

Объектом исследования является отечественный, самый распространенный из традиционно-используе-мых соединителей в бортовой РЭА соединитель СНП339 (рис. 1). В зависимости от модификации он имеет от 21 до 76 контактов, в 1 ряд для 21 контакта и в 2 ряда (рис. 2, б) для остальных вариантов.

Целью данной работы является технологически обоснованная модернизация монтажа и установка соединителя СНП339 непосредственно в аппаратуре радионавигации (АРН).

Расстояние между выводами 1,25 мм, диаметр вывода 0,5 мм, диаметр отверстия необходимо обеспечить в 0,7 мм, тогда получается, что зазор по горизонтали между отверстиями под контакты соединителя в ПП составляет всего 0,55 мм. Этот зазор (вместе с КП) должен обеспечивать гарантированное сопротивление для предотвращения КЗ. Следуя нормативно-технологической документации, принятой на производстве ОАО «ИСС», минимальный зазор между металлизацией составляет 0,3 мм. Получается, что для каждого контакта остается лишь по 0,25 мм металлизации КП (ширина металла в КП будет составлять 0,125 мм (рис. 2, а). Если учитывать подтравливание, которое достигает 0,1 мм, то ширину металлизации следует увеличить.

На рис. 3 представлены различные варианты установки соединителя. Рассмотрим каждый в отдельно-

сти. Первый вариант (рис. 3, а) не был использован из-за конструктивных особенностей АРН. Дело в том, что данный вариант не предусматривает крепление кронштейном к ПП, а держится исключительно на стенке рамки, которая должна находиться симметрично основанию, а не с одной из сторон ПП (как в нашем случае). Штыревой вариант (рис. 3, б) плох тем, что зазоры (0,55 мм) между КП соединителя практически не оставляют возможности конструктору осуществить трассировку печатных проводников с соседнего ряда соединителей.

Наиболее удачным вариантом было предложено принять комбинацию двух первых. Верхний ряд контактов распаивался на КП на поверхности ПП, а нижний - по стандартному штыревому варианту. В таком случае нет необходимости обходить соседний ряд контактов соединителя при трассировке печатных проводников.

Далее было принято решение поправить КП у элемента из-за тонкого (0,125 мм, рис. 2, а) слоя металлизации, добавив толщины там, где это было возможно.

Дополнительная металлизация уменьшит внутреннее сопротивление в данном участке ПП, но, с другой стороны, возникает дополнительная емкостная связь между КП. Для ее оценки было принято решение сравнить стандартное посадочное место с измененным в системе TALGAT [1]. Файл из Altium Designer был импортирован в модуль моделирования трехмерных объектов, с помощью которого были получены следующие результаты (рис. 4).

II II II II I I I II II II II II

Рис. 1. Соединитель СНП339: а - внешний вид; б - посадочное место

б

а

0,125 мм

Рис. 2. Посадочное место СНП339: а - стандартное; б - измененное

б

а

СНП339

ПП

Рамка + ПП

ПП

СНП339

б

Рис. 3. Варианты установки СНП339: а - планарный; б - штыревой; в - комбинированный

5.13е-014

5.12е-014

5.10е-0141

5.09е-014

5.07е-014

5.06е-014-

5.04е-014

1.00

2.50

4.00

5.50

7.00

б

Рис. 4. График сходимости емкости между КП: а - стандартного; б - измененного посадочного места СНП339

По графикам видно, как емкость увеличилась с 0,0391 пФ до 0,0513 пФ, т. е. на 0,0122 пФ, что составляет более 30 %, однако абсолютное значение столь мало, что в целом его влияние будет незначительным.

Таким образом, для увеличения надежности бортовой АРН в части соединителей СНП339 предложено использовать комбинированный (планарно-штыревой) вариант установки и доработать КП соединителя, с оценкой роста их взаимной емкости.

Библиографическая ссылка

1. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2012660373. ТАЬвАТ 2011. Авторы: Газизов Т. Р., Мелкозеров А. О., Газизов Т. Т., Куксенко С. П., Заболоцкий А. М., Аширбакиев Р. И., Лежнин Ег. В., Салов В. К., Лежнин Ев. В., Орлов П. Е.,

Калимулин И. Ф., Суровцев Р. С., Комнатнов М. Е. Заявка № 2012618426. Дата поступления 5 октября 2012 г. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 16 ноября 2012 г.

Reference

1. Svidetel'stvo o gosudarstvennoj registracii programmy dlja JeVM № 2012660373. TALGAT 2011. Avtory: Gazizov T. R., Melkozerov A. O., Gazizov T. T., Kuksenko S. P., Zabolockij A. M., Ashirbakiev R. I., Lezhnin Eg. V, Salov V. K., Lezhnin Ev. V, Orlov P. E., Kalimulin I. F., Surovcev R. S., Komnatnov M. E. Zajavka № 2012618426. Data postuplenija 5 oktjabrja 2012 g. Zaregistrirovano v Reestre programm dlja JeVM 16 nojabrja 2012 g.

© Почуев М. И., Аширбакиев Р. И., 2013

а

в

а