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某卫星通信设备信道机箱结构设计

摘要：机箱在满足各类指标要求的情况下，对其从散热、振动、电磁兼容、

美观等方面出发，进行模块化、细节化设计，同时便于调试及使用者的安装、拆

卸、连接和操作。该设备已通过高低温、湿热、振动、冲击、电磁兼容等可靠性

[1]

实验，满足研制要求。

关键词：机箱结构设计模块化美观

1引言

随着装备国产化需求和某通信网对于宽带解调器更多功能、更优性能的要求，

多通道卫星信道终端的研制迫在眉睫。此设计扮演原位替换及升级版的角色，具

有很高的使用和推广前景。

本文针对1U机箱结构进行研究设计，从整体到局部，多角度对机箱结构进

行讨论和优化。

2机箱的结构组成

机箱作为系统的一部分，不仅仅是为众多板卡、电源等提供足够的安放空间，

同时以自身金属特性帮助其散热，在一定条件下抗振动、防冲压，保护其不易被

损坏，同时起到屏蔽电磁辐射的作用。此机箱由底座、

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前面板、盖板、把手等结构件组成，同时进行模块化设计，分为主板、解

调模块、电源模块、分路器、MMJ模块、上变频模块、

下变频模块、CPU模块等，如图1所示。各模块具有独立性、通用性等特点，

可以单独进行设计、生产和移植，大大提高了产品的可靠性及生产效率，更好的

适应军工产品批量小、种类多这一特点。

图1机箱结构组成

其中对MMJ模块化加固设计更是一大亮点，如图2所示。此模块可同时兼容

三种MMJ形式，侧面设计可插拔导轨结构，如图3所示。在不使用工具的情况下，

徒手向下按压凸出锁扣，打开前面板上的小门，向外拉模块正面把手，即可在短

时间内换插密码机，实现一种机箱多种MMJ形式。

图2MMJ模块

图3MMJ模块插拔结构

以往机箱内部布线杂乱，毫无章法，板卡与板卡在设计初时未进行全局通盘

规划，未考虑如何走线、接线关系等，机箱内部到处飞线，在振动冲击方面都显

示了其不可靠性。此设计将原显示屏、按键板、注密口、毁密口分别与主板连接，

改为注密口直接焊接在按键板上，再将按键板与显示屏、毁密口连接后，通过排

线连接主板，使设备更加整齐、美观，显控单元整体性更加明显。同理后接口板

也是通过排线连接至主板上，大大避免的飞线杂乱等问题。解调板、上下变频器、

CPU模块均采用与主板对插模式，再用螺柱、螺钉进行固定，在满足设备振动冲

击的要求的情况下，尽可能减少线缆数量，提高了设备的可靠性。

同时在设计初时模拟如何走线布线，在机箱走线隐蔽部位，增加线扣，将线

缆捆扎，对其进行固定，如图4所示，减小线缆因振动而导致损坏的可能性，此

细节化设计大大提高设备的可靠性，并且将线缆尽可能捆扎在一起，使得机箱看

起来更加简明美观。

图4线扣设计

前后面板连接器间距分布均匀，根据人机工程学原理，适合安装插拔，操作

简单高效，并且均标注名称，可明确插头对应连接器插座的位置，在操作过程中

不易出错。

3机箱的结构设计方案

3.1电磁屏蔽设计

由于风扇尺寸40mm*40mm的局限性，导致目前大多数1U标准机箱在风扇底

部有一个开槽，使得电磁泄漏严重。该机箱在风扇处设计了转接压块，使得在不

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影响安装的情况下，保证机箱的密封性和完整性。

该机箱几乎无明显缝隙、缺口，在盖板安装孔位一圈贴有导电衬垫，再进行

螺钉安装，防止其从接触部位缝隙泄漏，保证设备整体电连接。在前面板小门与

机箱接触的部分也设计了凹槽部分，装有导电橡胶条，具有良好的电磁密封作用。

显示屏部分也装有夹丝网屏蔽玻璃，安装方式如图5所示。不仅透光性好、

高清晰不失真，并且由于在两层光学玻璃之间夹入了导电腐蚀处理过的低阻抗高

密度金属丝网，具有屏效高等优点，满足屏蔽要求。同时在各连接器接口处均装

有其对应尺寸的铝镀银导电橡胶垫，防止由于开孔过大导致的电磁泄漏。在前面

板及后面板风扇