基于數(shù)字收發(fā)板的裝調(diào)工藝技術(shù)研究

摘 要：數(shù)字收發(fā)板是某種新型相控陣?yán)走_(dá)的重要組成部分，它結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 精度要求高，具有集成度高、性能指標(biāo)優(yōu)良等特點，生產(chǎn)過程中實現(xiàn)該電路裝調(diào)一體化，有效提高了雷達(dá)的穩(wěn)定性和可靠性。

關(guān)鍵詞：數(shù)字收發(fā)板，裝調(diào)一體化

數(shù)字陣列雷達(dá)是近年來發(fā)展備受關(guān)注的一種新型相控陣?yán)走_(dá)。 數(shù)字收發(fā)板作為該新型雷達(dá)的一個關(guān)鍵部件，其內(nèi)部電訊結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度要求高，通過電子裝調(diào)一體化技術(shù)，能夠有效地實現(xiàn)產(chǎn)品的技術(shù)性能指標(biāo)和可靠性。

1、數(shù)字收發(fā)板的組成

數(shù)字收發(fā)板是基于收發(fā)一體小型化和多通道集成化設(shè)計方法的物理電路設(shè)計與結(jié)構(gòu)布局，其主要由收發(fā)電子開關(guān)、8通道ADC芯片、4通道DAC芯片、大容量FPGA芯片和基于波分復(fù)用的光電轉(zhuǎn)換模塊等五部分組成。

2、工作原理

在發(fā)射時，來自信號處理系統(tǒng)的波形控制碼和相應(yīng)通道的幅相控制碼通過光纖傳給中頻數(shù)字收發(fā)模塊，在通過光電轉(zhuǎn)換模塊把傳過來的光信號變成一對高速差分串行接收電信號，這對差分串行電信號進(jìn)入大容量FPGA內(nèi)的高速串/并收發(fā)模塊后形成16比特并行數(shù)據(jù)，把波形控制碼和16通道的幅相控制碼解碼出來，然后把這些控制碼置入數(shù)字波形產(chǎn)生模塊，從而產(chǎn)生攜帶相應(yīng)幅相信息的16路中頻數(shù)字激勵信號，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器，形成相應(yīng)16路中頻模擬激勵信號。

在接收時，將16路中頻回波信號通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC1、ADC2后形成中頻數(shù)字信號，中頻數(shù)字信號通過高速LVDS接口傳給FPGA，在FPGA內(nèi)經(jīng)過數(shù)字下變頻模塊和波束形成器產(chǎn)生所需波束的合成信號，合成后的信號依次進(jìn)入高速并串轉(zhuǎn)換模塊和光電轉(zhuǎn)換模塊并最終通過光纖傳至信號處理系統(tǒng)。

3、裝配工藝

3.1總體流程

3.2 關(guān)鍵工藝

3.2.1齊套

齊套階段是關(guān)鍵階段，確保備料型號數(shù)量與圖紙明細(xì)表相符，同時，保證特殊元器件表面無劃痕、引腳無氧化現(xiàn)象，器件焊盤的匹配性滿足工藝要求。

3.2.2 印刷焊膏

焊膏是一種觸變性流體，在低剪切率的環(huán)境下焊膏是粘稠的，隨著流動性的增加和剪切率的增加，其粘度會逐漸變稀。同樣，固定的剪切率下，粘度也會隨著時間的增加而下降。一旦剪切力停止，粘度就會立即回升。焊膏的這個特性在觸變學(xué)中稱為“觸變性”。這一特性制約著它的所有工藝性能，從而直接影響到 SMT 工藝的穩(wěn)定性和可靠性。同時，印刷焊膏的好壞直接影響著產(chǎn)品的工藝質(zhì)量。焊膏與焊盤的覆蓋率達(dá)到75%以上。

3.2.3 再流焊工藝要求

1）設(shè)置合理的溫度曲線并定期做溫度曲線的實時測試。

2） 要按照PCB設(shè)計時的焊接方向進(jìn)行焊接。

3） 焊接過程中嚴(yán)防傳送帶震動。

4） 必須對首塊印制板的焊接效果進(jìn)行檢查。

5）檢查焊接是否充分、焊點表面是否光滑、焊點形狀是否呈半月狀、錫球和殘留物的情況、連焊和虛焊的情況。還要檢查PCB表面顏色變化等情況。并根據(jù)檢查結(jié)果調(diào)整溫度曲線。

4、防靜電與多余物控制

產(chǎn)品在電裝過程中靜電防護(hù)的根本目的是保證元器件、表面組裝組件在焊接、貼裝、檢驗、裝配、調(diào)試以及后續(xù)的使用過程中免受靜電放電的損害。該電路含有較多的靜電敏感器件，由于靜電損傷不易覺察，甚至不容易檢測而形成隱患。所以在裝配過程中，嚴(yán)格采用防靜電保護(hù)，員工穿戴防靜電服、防靜電鞋、防靜電帽子、防靜電手環(huán) 。

5、調(diào)試方法

數(shù)字收發(fā)電路中的微波器件具有一定的離散性，裝焊過程中會造成微波電路性能偏離預(yù)期值，調(diào)試是對該微波組件的一個檢測，確保其性能指標(biāo)滿足要求。

該模塊共有兩種工作模式，利用開關(guān)切換，對被測件進(jìn)行發(fā)射和接收指標(biāo)測試。

第一步打開測試臺各儀表（信號源、頻譜儀、示波器、電源等）和計算機(jī)。

第二步設(shè)置中頻信號源、頻譜儀相應(yīng)的頻率，直流穩(wěn)壓電源的數(shù)值。

第三步在計算機(jī)中同時打開相應(yīng)軟件和專門為數(shù)字收發(fā)板編寫的自動化測試系統(tǒng)軟件。

第四步測量數(shù)字收發(fā)板各穩(wěn)壓塊電源端對地電阻值，確保不短路。

第五步將數(shù)字收發(fā)板裝入測試工裝，合上蓋板，確保工裝測試探針與被測件測試點對準(zhǔn)，旋緊旋紐，進(jìn)行測試。

6、結(jié)束語

電子產(chǎn)品貼裝實現(xiàn)了零部件與功能器件的有機(jī)組合，調(diào)試是對整個電路的電訊指標(biāo)進(jìn)行了必要檢測。對于精度要求高的微波電路在生產(chǎn)過程中實行裝調(diào)一體化有利于提高產(chǎn)品的靈敏性和可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 吳曼青. 數(shù)字陣列雷達(dá)及其進(jìn)展 [J]. 中國電子科學(xué)研究院學(xué)報. 2006 （01）

[2] 王新建. 無線電調(diào)試工（中級、高級）[M]. 北京：中國勞動和社會保障出版社，1998.

[3] 董振強(qiáng)，鞏春源. 電子裝調(diào)質(zhì)量控制 [J].航天工藝，2000，（6）：38- 52.

[4]李五坡 紅外再流焊焊接溫度曲線的調(diào)整與探討 （J） 商丘職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報 2009.2

[5] 許海楠，高飛，畢新熙. SMT 電子產(chǎn)品再流焊溫度分布曲線的影響因素及優(yōu)化措施[J].福建電腦，2012，10）

[6] 張明友.數(shù)字陣列雷達(dá)和軟件化雷達(dá)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008.

作者簡介：

張洪飛（1984-）男，漢族，安徽蕭縣人，2008年畢業(yè)于安徽工程科技學(xué)院自動化專業(yè)，本科，現(xiàn)供職于中國電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所，工程師，研究方向：雷達(dá)工藝技術(shù).