试析背负式电子设备结构设计方法

试析背负式电子设备结构设计方法

尹彦梅 ,白蕊 ,李英杰 ,冯桂萍

北方自动控制技术研究所，太原 山西 030006

摘要：在现代科技水平迅速发展的背景下，当前市场上所存在的电子设备都呈现出高质量、高功能且结构坚固的主体特征，但唯一需要注意的是，在不同的场合所利用到的电子设备结构也天差地别，尤其是针对于背负式电子设备来说，由于这类电子设备所受到的外界环境影响因素较多样化，如何保障背负式电子设备的密封性设计也成为当前设备结构设计方法的重要研究工作。但从目前的发展现状来说，市面上大多数的背负式电子设备都存在维修成本较高且密封结构差等问题，所以还需要针对背负式电子设备的结构设计方法实现不断优化。对此，本文基于背负式电子设备的总结构形式，重点阐述背负式电子设备下的各结构设计方法。

关键字：背负式电子设备；结构设计；方法探析

前言：在信息时代的发展背景下，国际战争发展态势也毫无疑问地进入了信息化战争时代，但战场态势的千变万化，也直接对战术通信设备提出了更高的设计基准。为了进一步达成战争胜利目标，当前我国军方在信设备的选择上都会选用一些可用性较强且工作效率高的电子设备。而背负式电子设备作为此类设备的显著代表，要想进一步发挥出背负式电子设备的最大效能，就必须要针对其设备结构做好对应的防水、防霉以及盐雾误等基础结构设计需求，实现背负式电子设备结构的改革与创新，发挥出背负式电子结构在千变万化战场态势中的最大作用。

1.背负式电子设备的结构形式

背负式电子设备在总体的结构形式设计上，其最大的设计目标就是要减轻设备自身的体积与重量，并以较低的生产成本保障设备利用的安全性与可靠性，其设备结构示意图如图一所示。从图一中可以看出，当前背负式电子设备的总体结构主要采用框架形式，而框架的形成则是利用拼装焊接的方法来形成，且设备框架的每个零件都实现了轻量化设计，以此来达成设备重量体积缩减的主体目标。另外，背负式电子设备在实现大批量生产的过程当中，其设备机箱也可采用铝合金压铸等方法进行加工，以便于提高设备生产效率，降低制造成本。其次，背负式电子结构的所有模块都是利用模板来进行互联互通的，所以从图一中也可以看出其设备模块所采用的安装结构都是拔插式安装结构，并配备了相应的导向装置以及定位销【1】，以此来实现模块的快速定位。最后，从图一中可看出，背负式电子设备的前面板安装了相应的通信连接器，这一设计也能更好的实现设备信号接收与发射，实现最优的战场语音联络功能。

图一  背负式电子设备结构示意图

2.背负式电子设备结构设计方法

  2.1外部结构

  针对于背负式电子设备来说，其设备的外部结构通常被定义为设备面板以外的结构，例如设备的插件、接件等，都将被判定为电子设备的外部结构。所以在这类结构的优化设计上，就必须要根据相应的面板功能实现有效划分，即在选择设备外部件的过程中，必须要注重部件的整体质量以及使用寿命，观察部件的插口质量和自锁功能，延长部件的使用寿命。除此之外，外部面板上经常会存在许多部件插口，所以在外部结构的设计上还应当注重在部件插口上的保护措施，要求定期针对外部插口的防水、防尘做好有效防护，满足插口的定期检查要求。

  2.2安全结构

  背负式电子设备顾名思义就是在人体的背上进行使用，所以在设备安全结构的设计上必须要注重落实设备的安全性使用原则。首先针对于背负式电子设备的外形来说，必须要针对设备的盒体进行全面优化，即针对于较为锋利的外形边角来说，必须要实现圆化保护【2】，以此来维护相关人员的使用安全。其次，背负式电子设备内部必须应当设置相应的保险丝保护装置，注意保护装置不应当设置在设备中的复杂区域。同理，如果是在野外使用背负式电子设备的状况下，则必须应当针对设备的避雷设计实现深入优化，将避雷器等设备安装在电子设备的避雷天线中，且避雷天线的设计不能影响背负式电子设备的总结构功能。最后，对于背负式电子设备的电源连接部位来说，必须应当选择最安全的电源连接器孔，并在此基础上根据不同的插件特点实现孔的合理选择，避免由于孔的位置所引发的人员伤害。

  2.3散热结构

  散热结构的高效设计对于背负式电子设备的运转来说十分重要，这也是由于过高的热量不仅会导致设备中的模块产生较多的热能，同时在设备严重发热的状况下也会直接损坏设备本身。基于此背景下，背负式电子设备的散热结构优化设计必须要安装相应的散热装置，例如通过在设备外部安装散热叶片后，不仅有效节省了设备自身的空间结构，同时也进一步扩增了散热装置的散热面积，有效提升散热效率，维护设备的正常运转。

  2.4密封装置

  在通常情况下，背负式电子设备的密封装置都与其自身的设备质量和设备材料有着较大的关联，所以要想实现设备的密封设计，就必须要针对密封材料实现有效选择。例如在高密度分子材料的应用背景下，不仅能够直接扩大背负式电子设备密封装置的可靠性，同时更能够降低设备制造成本，利用全新的科技工艺来全面提升设备的密封质量。另外，由于背负式电子设备的主要应用范围在野外，所以其密封装置必须要做到防水、防雾、防霉

【3】等基础要求，在必要的情况下也可以缩减电子设备的整体质量，来减轻使用者的整体负担。

结论：

综上所述，自我国开始迈入信息时代以来，国家对于背负式电子设备的结构设计要求也逐渐升高，近几年，背负式电子设备的结构设计方法显然已经成为社会焦点。本文主要针对背负式电子设备的总结构形式进行分析，重点针对背负式电子设备的外部结构、安全结构、散热结构及其密封装置的设计方法进行阐述。可以得出的是，在设备外部结构的设计上必须要针对一些外部近的插孔实现定期清理维护，同理设备的安全设计也要保障设备人员的安全以及设备自身的利用安全，重点在密封装置的设计上必须要实现设备密封的防水、防电、耐潮、耐霉等基础特点，最后实现设备散热结构设计的充分散热，保障背负式电子设备的正常运转。

参考文献：

[1]吴文海,谢新民.一种基于碳化硅的高效结构扁平化单兵背负式电池组电源转换装置[J].移动电源与车辆,2017(03):10-12.
[2]. 一种单兵背负电子设备的结构设计[C]//.2014年电子机械与微波结构工艺学术会议论文集.,2014:147-150.
[3]张万俊.背负式电子设备的密封设计[J].舰船电子工程,2012,32(08):149-151.