摘 要 隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，我國的電子行業(yè)取得了相當大的成就，其中高精度電子裝備得到了廣泛的應(yīng)用，被應(yīng)用于陸、海、空等多個領(lǐng)域當中，在此種情況下，就需要對其裝備當中存在的機電耦合問題作出分析，從而提出相對應(yīng)的改善措施，最終提高我國電子行業(yè)的技術(shù)。本文首先對電子裝備機電耦合進行了概述，其次分析了其具體的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞 電子裝備 機電耦合 現(xiàn)狀發(fā)展

隨著現(xiàn)代化技術(shù)的不斷發(fā)展和提高，高性能的復(fù)雜機電裝備在我國得到了廣泛的應(yīng)用。在機電裝備的運行過程當中，需要最大限度地保證其機械性能的功效運轉(zhuǎn)，從而可以最大限度地利用其電磁性能。除此之外，要對電子裝備在運行當中產(chǎn)生的耦合現(xiàn)象作出全面的分析和了解，在此基礎(chǔ)上采取針對性的措施來預(yù)防，最終提升其裝備運行的效率。

一、電子裝備機電耦合

電子裝備具備了相對較高的性能，得到了很多行業(yè)的充分應(yīng)用。機電設(shè)備的運行離不開機和電，機電設(shè)備可分為以機械為主和以電性能為主兩類。電子裝備是一個機電結(jié)合的系統(tǒng)，其主要的特點就是機電耦合，機械結(jié)構(gòu)與電磁之間存在著相互影響、相互依存的關(guān)系。在高精度電子裝備的性能實現(xiàn)過程中，需要對其機械、電磁以及傳熱等多方面的設(shè)計和制造水平作出分析，并且還要最大限度地實現(xiàn)其功能的設(shè)計質(zhì)量。在現(xiàn)階段，我國的電子裝備的機電耦合在實際運行的過程中出現(xiàn)了各種各樣的問題，主要為以下幾個方面：

在部件級方面，主要包括超聲換能器、磁通感應(yīng)加熱設(shè)備、感應(yīng)電機、波紋喇叭波導(dǎo)這幾個方面。其中在超聲換能器當中，可以實現(xiàn)寬帶的傳輸，利用傳輸機械能對其中所存儲的能量比值進行傳輸，最終可以證明換能器中的串聯(lián)電容對機電耦合系數(shù)無影響。在磁通感應(yīng)加熱設(shè)備方面，需要對感應(yīng)器作出優(yōu)化設(shè)計，主要是利用對其電流和熱的耦合問題作出的實際分析，來對其相對應(yīng)的能量分布作出感應(yīng)。

在系統(tǒng)級方面，關(guān)于電子裝備的機電耦合方面的研究相對較少，比如在對通信衛(wèi)星的天線研究當中，一般都會應(yīng)用輕質(zhì)的多波束來進行反射，但是此種情況對天線增益的影響是相當大的，因此需要利用波束陣列的饋源來實現(xiàn)對其的補償。

二、高精度電子裝備機電耦合研究發(fā)展趨勢

上文對電子裝備的機電耦合研究現(xiàn)狀作了分析和研究，下文將在此基礎(chǔ)上對其未來的發(fā)展趨勢作出嚴格分析。

首先在極高頻段方面，需要最大限度地滿足其大通信容量、高傳輸速率及高分辨率的需求，因此需要不斷提升電子裝備的工作頻率，比如可以從微波、毫米波向亞毫米波甚至太赫茲波的方向發(fā)展。在現(xiàn)階段，利用米波、厘米波來進行數(shù)據(jù)信息的探測已經(jīng)得到了相當廣泛的應(yīng)用。

在極端環(huán)境方面，比如在航空、航天、航海領(lǐng)域當中，電子裝備在運行當中的工作環(huán)境是相當惡劣的，并且在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，常規(guī)工作已經(jīng)逐漸向更多的領(lǐng)域發(fā)展，比如南北極、臨近空間、外太空、深海等極端服役環(huán)境。在此種情況下，就需要對電子裝備的質(zhì)量和要求進行全面的改善。

其次在寬頻帶、多波段、高增益等方面。電子設(shè)備需要保持相應(yīng)的狀態(tài)，比如在應(yīng)用大型的射電望遠鏡的過程當中，工作頻率需要保持在200MHz ～ 117GHz的范圍內(nèi)，甚至是更大的范圍。在同一個天線運行工作的過程中，可以對多個波段作出分析。其中高功率的電子設(shè)備，比如高功率微波傳輸、衛(wèi)星上的設(shè)備等，在實際的運行當中需要保證其體積不變的情況下，對其發(fā)射功率做出最大的改善。因此在這種情況下，就需要全面分析和掌握其中的電子裝備的設(shè)計和制造，在保持其加工精度不斷提高的情況下，對全新的材料以及結(jié)構(gòu)進行研究和探索。

同時，在高密度、小型化的研究方面，已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)向了體積更小以及密度更大的狀態(tài)，從而從根本上解決電子裝備當中的機電耦合問題。并且，在快響應(yīng)、高指向精度方面，需要在實際的運行過程當中對電子裝備作出分析和研究，提升裝備自身的機動性和相對應(yīng)速度，從而快速跟蹤電子裝備的同時，對電子設(shè)備的問題發(fā)生的位置進行精確的定位。例如，某艦載近程反導(dǎo)武器系統(tǒng)的雷達天線座與穩(wěn)定平臺，要求其具有極高的快速性、低速平穩(wěn)性及定位精確性。

三、結(jié)語

在現(xiàn)代科技中，電子裝備屬于一種高精度復(fù)雜的系統(tǒng)，可以對電的性能進行全面分析。在實際的運行過程當中，電子裝備的機電耦合問題需要根據(jù)實際情況來解決，以保證其機械性能的充分發(fā)揮，最終形成電子裝備機電領(lǐng)域自身的設(shè)計方法體系。

（作者單位為北票市職教中心）

[作者簡介：張振友（1960—），男，遼寧北票人，北票市職教中心講師，研究方向：機電一體化。]

參考文獻

[1] 王從思，王偉鋒，段寶巖，等.基于機電耦合的有源相控陣天線輻射和散射特性綜合優(yōu)化[J].電子學(xué)報，2015，43（6）：1185-1191.

[2] 周金柱.電子裝備結(jié)構(gòu)因素對電性能影響的支持向量建模與補償[D].西安電子科技大學(xué)，2011.

[3] 周金柱，黃進，薛欣，等.基于支持向量回歸的腔體濾波器機電耦合建模與優(yōu)化 [J].電子與信息學(xué)報，2011，33（11）：2780-2784.endprint