В настоящее время наиболее распространёнными являются методы следующие принципы конструирования:

- моносхемный

- схемно-узловой

- модульный

- функционально-узловой

- функционально-модульный

- функционально-блочный

Моносхемный принцип конструирования заключается в том, что полная принципиальная схема радиоэлектронного аппарата располагается на одной печатной плате и, поэтому, выход из строя одного элемента приводит к сбою всей системы.

Оперативная замена вышед­шего из строя элемента затруднена из-за сложности его об­наружения. РЭА, построенная по моносхемному принципу, должна быть смонтирована из нескольких БИС, в которых предусмотрены меры увеличения надежности путем введения аппаратурной и информационной избыточности. Нахождение неисправностей при этом должно производиться программными методами.

Схемно-узловой принцип конструирования. При этом принципе конструирования на каждой из печатных плат располагают часть полной принципиальной схемы радиоаппарата, имеющую четко выраженные входные и выходные характеристики. По такому принципу сконструированы настольные и бортовые приборы, где различные устройства приборов выполняют на одной или нескольких платах, а объединение их между собой производят с помощью коммутационной платы и про­водных жгутов.

Модульном принципе конструирования предполагает разбивку электронной схемы ЭА на функционально законченные подсхемы, выполняющие определенные функции. Эти подсхемы чаще всего разбиваются на более простые и так до тех пор, пока электронная схема изделия не будет представлена в виде набора модулей разной сложности, а низшим модулем не окажется корпус микросхемы. Модули одного уровня объединяются между собой в ЭА на какой-либо конструктивной основе (несущей конструкции).

Применяя этот принцип, можно построить систему с практически неограниченной производи­тельностью и сложностью, сохраняя при этом гибкость в ее организации, так как разработчик использует ровно столько модулей, сколько ему требуется. Разработчик системы может также легко модернизировать конструкцию, меняя или добавляя от­дельные модули и получая при этом необходимые параметры[11].

 Конструкция современных РЭА представляет собой иерархию модулей, каждая ступень которых называется уровнем модульности. При выборе числа уровней модульности проводится их типизация модулей.

Выделяют четыре основных и два дополнительных уровня модульности (рисунок 1):

- Нулевой – электронные компоненты. В зависимости от исполнения аппаратуы модулем нулевого уровня служат ЭРИ и МС.

- Уровень 0,5 – микросборка. Представляет собой подложку с размещенными на ней бескорпусными элементами. Модуль вводится для увеличения компоновки аппаратуры.

- Первый – типовой элемент замены – представляет собой ПП с установленными на ней модулями нулевого уровня и электрическим соединителем.

- Второй – блок, основными конструктивными элементами которого являются панель с ответными соединителями модулей первого уровня. Межблочная коммутация выполняется соединителями расположенными по периферии панели блока. Модули первого уровня размещаются в один или несколько рядов.

- Уровень 2,5 – рама. В раме устанавливается несколько блоков..

- Третий – стойка (шкаф), в которой установлено несколько блоков или рам.

Рисунок 1 - Конструктивная иерархия модулей: 1‑ микросхема, 2- бескорпусная микросхема, 3- микросборка, 4- ячейка, 5‑ блок, 6- рама, 7‑ стойка.

Функционально-узловой принцип подразумевает разделение электрической схемы устройства на отдельные узлы, каждый из которых выполняет определённые функции. При этом узлы выполняются на отдельных платах и могут выполнять свое назначение в различных устройствах. Достоинства данного принципа: простота конструирования, высокая надежность, высокая степень отработки конструкции и технологии, возможность стандартизации и унификации узлов, невысокая стоимость. Недостатки: большое число соединений между платами, увеличение массы.

Функционально-модульный (каскадно-узловой) принцип основан на выполнении на отдельной печатной плате каждого каскада. При большой объемной плотности компоновки, простоте обслуживания и повышенной стойкости к механическим воздействиям наблюдается увеличение габаритов и массы за счет большого числа армирующих и крепежных деталей. Большое число межплатных соединений увеличивает наводки и снижает надежность изделия. Этот метод применяется редко в связи с возрастающим применением микросхем (МС) высокой степени интеграции.

Функционально-блочный (схемно-узловой) принцип подразумевает, что вся электрическая схема разбивается на отдельные части с чётко выраженными входными и выходными характеристиками, которые выполняются на отдельных печатных платах. Для метода характерны улучшенная компоновка и ремонтопригодность. Предполагает наличие коммутационной платы или жгута.

Для проектирования данного блока будет использован модульный принцип конструирования совместно с функционально-узловым принципом, что позволит использовать стандартные узлы в виде печатных плат, общих для всех блоков РЛС, а так же узлов, заимствованных из подобных изделий и блоков.

2.2. Разработка и анализ вариантов конструкции

Для обеспечения минимального времени нахождения аппаратуру в неисправном состоянии и дальнейшей модернизации и увеличения технологичности, изделие будет основано на модульном принципе конструирования.

Для уменьшения массы будет использоваться блок с рамным каркасом из лёгкого прочного материала. Блок должен надёжно фиксироваться в шкафу. Внутри блока должны располагаться ячейки вертикально, для обеспечения лучшего теплообмена с продуваемым воздухом. Ячейки крепятся в рамы и устанавливаются в блок по направляющим.

Передняя панель будет оснащена необходимыми для контроля и управления кнопками, индикаторами и гнездами, разъемом для подключения к компьютеру.

Блок выполняется с расположением ячеек 6U в два ряда в блоке и имеет стандартный размер ячеек 240 х150 мм.