Влияние площади и толщины платы

Для оценки влияния площади электромонтажных плат на собственные частоты рассмотрим пример из [8], где даны графики, показывающие зависимость частот собственных колебаний различных плат от их площади при 4-точечном закреплении. На рис. 13 для примера приведен такой график для квадратных плат из стеклотекстолита толщиной 1,5 мм.

Рисунок 13 – Зависимость собственных частот колебаний от площадей плат

Из графика на рис. 13 видно, что при уменьшении площади платы с 500 до 200 см² частота первого тона увеличивается с 100 до 250 Гц, частота второго тона с 200 до 550 Гц. Это связано с увеличением жесткости платы. Таким образом, при уменьшении площади платы, весь спектр собственных частот смещается в более высокую частотную область.

Для монтажных плат с установленными на них микросхемами примерно сохраняется та же зависимость собственных частот от площадей плат, что и рассмотренная выше. Следовательно, при конструировании плат с высокими собственными частотами конструктор сталкивается с нежелательным уменьшением монтажного пространства, необходимого для размещения элементов монтажа.

Анализ формул 17 и 18 показывает, что увеличение толщины платы изменяет в сторону увеличения собственную частоту. Однако при этом увеличивается масса платы, что является нежелательным, особенно для аппаратуры летательных аппаратов.

На рис. 14 приведен график зависимости относительной собственной частоты от относительной толщины платы [8]. Видно, что увеличение толщины платы существенно повышает собственную частоту, но при этом значительно возрастает и масса конструкции. Так, в рассмотренном примере повышение толщины платы в четыре раза увеличивает массу ячейки в три раза.

Рисунок 14 – Зависимость относительного повышения собственной частоты колебаний от относительного увеличения толщины платы

(f_Н, Н_Н – начальные значения собственной частоты и толщины платы)