某車載雷達電子機柜的創新性設計

摘要:該文介紹了某種車載雷達電子機柜造型創新性設計，其中包括機柜及顯控臺和加固型液晶顯示器的造型設計，并達到良好的效果。

關鍵詞:車載雷達;操縱臺;加固型液晶顯示器;造型設計

中圖分類號:TP391文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2009)35-10057-02

在雷達系統中，電子機柜和顯控臺占有重要的地位，其造型設計的好壞不僅會影響到具體操作的快捷性和可靠性。還會給人以直覺的視覺體驗，甚至會直接影響到產品的市場競爭力。因此，應當給予足夠的重視。

1 電子機柜的造型設計

工業造型設計作為一種新的產品設計方法論是將先進的科學技術和現代的審美觀念有機的結合起來，尋求實現“人—機—環境”的和諧、統一與協調。

實用、經濟、美觀是產品造設計的基本原則。這是根據工業設計的規律歸納出的科學原則。三者相輔相成，實用是首位，美觀處于從屬地位，經濟是前兩者的約束條件。造型設計就是是要處理好實用與美觀、美觀和經濟、內在質量與外觀質量、繼承和創新等對立的統一，設計出質量精良、造型美觀的好產品[1]。

1.1機柜的形態創新設計

當機柜的結構確定后，造型設計就成為重點，本機柜產品的造型設計主要體現在與框架相結合六個面的造型設計，其中前門和顯控臺部分的造型設計占主導地位，因為它是工作狀態下的可視面，承擔著人機操作和交互功能，其造型設計是機柜全部設計的核心。

該機柜造型設計主要分為門和顯控臺兩部分造型設計。

1.1.1門的造型設計

本次創新的構思來自于家具設計，經過一段時間的調研和探索，決定采用該種造型設計的電子機柜，給人以耳目一新的感覺。如圖1，機柜最上部分是并列擺放的三個7u標準[2]分機，如圖1和圖2所示，分機外是上翻前門，工作狀態時，門關閉;維修時將門向上翻轉推進機柜頂部，將分機抽出即可時行維修。前門結構較復雜，由門板、導軌、門鎖把手等附件組成。前門的造型設計包括整體設計和配件的細節設計。整體設計考慮型材種類和線條的視覺效果。并在造型設計時結合功能進行門板的平面凹凸、曲面凹凸等立體設計，門板的附件設計與整體的造型，色彩相統一 ，富于對比。

1.1.2顯控臺的人—機工程設計

雷達顯控臺是與雷達系統的其它設備(如接收機柜、信號處理機柜等)一同安裝在電子方艙內，因此顯控臺造型不但要符合人機工程學的設計要求，還要與其它機柜設備的造型風格及環境布局相協調。這樣才能使操作員具有最佳舒適感和工作狀態，并且能使整個方艙布局具有完美的形象[3]。

機柜顯控臺部分深度為400mm，最大限度的擴大艙內空間，提高工作人員的操作舒適度。操縱臺下面用以放置轉接板和備件。通過加門，能夠很好的遮掩各插件的不一致性，增加機柜的整體美觀。

顯控臺造型設計包括操縱臺和加固液晶顯示器的造型設計。

以往的操縱臺都是分開獨立。如圖2及圖1都可以看到，新型機柜將操縱臺合成一個整體，突破傳統機柜的造型設計，又能滿足人-機工程的設計標準。并采用整體式操作臺面，薄鋼板折彎，內襯加強筋，既保證剛強度，又整齊美觀。

大部分軍用加固型液晶顯示器都是購進普通的十分成熟的商用液晶顯示屏 ， 然后根據軍方的要求， 針對性地對其性能加以改善， 使其滿足軍方對顯示器的性能提出的具體要求。稱作加固型液晶顯示器[4]。由于各方面性能要求比較高，經過加固過的顯示器特別的笨重，一般都在15Kg以上。傳統的安裝方式是在機柜和加固顯示器之裝配裝三節式導軌，維修時將顯示器 出占據較大的空間。新型電子機柜加固型液晶顯示器采用門式側翻方式(如圖3)，右側安裝轉軸，左側采用美觀實用的按壓式隱形門鎖。與改進前相比，該種方式開閉省力、檢修方便、美觀時尚。

1.2電子機柜的色彩設計

電子機柜的色彩設計既要體現雷達的高科技的品質，又要力求使操作員有寧靜、理智和舒適的感覺，使之更加準確地、高效地完成操作和觀察任務。其色彩更不可過于花哨，整個機柜用色最好不要超過兩種。機柜使用兩種顏色時，一般是用一種顏色作為主體色，在局部用另一種顏色作裝飾色。機柜的裝飾色是用來與主體色配合，對機柜的形態起強調和突出作用的。機柜的裝飾色與主體色應該對比明顯，但又不能過份強烈，應該在對比中求調和，使得色彩鮮明而不刺激，和諧而不含混 [5] 。經過多方調研，決定采用如圖二所示，主體色采用金屬灰，操縱臺面裝飾色采用紅木。看起來高檔而又溫馨。因為在色彩的原理中，紅色給人以暖的感覺，灰色物體則讓人感覺柔軟。

1.3電子機柜的肌理設計

在造型設計領域，“肌理”是指物質材料的表面組織結構。肌理包括粗糙度和紋理、透明度、反光度三個要素，它們的變化會帶來不同的審美感受。肌理同色彩一樣，同樣會引起人們的心理聯想 [5] 。該電子機柜加工材料采用鋼板進行表面拉絲處理，給人以高貴、精確之感。操縱臺面采用噴塑的方法得到類似于非金屬的材料的肌理，給人一種柔和的感覺。

2 電子機柜的風道創新設計

方艙內電子設備云集，各自散發著熱量，再加上外部環境熱的滲透、陽光的熱輻射，以及燈光、人體散發的熱量等，造成的溫升相當可觀。若不采取控溫措施，勢必引起設備過熱，致使故障增多或者操作人員根本無法工作。所以，一般情況下，方艙都需要空調，而且采用合理的閉環送風方式，使空調器產生的冷風自下而上灌入機柜，經熱交換后，變熱的空氣再由機柜底部回流到空調器內冷卻，如此周而復始、不斷循環，將熱量帶出艙外。

以往電子機柜的風道設計是在機柜頂板上安裝數個軸流風機，對機柜進行向內吹冷風，再通過后板下部安裝的軸流風機進行向外抽風，把機柜里面的熱量帶出。這樣最大的缺點就是由于冷熱空氣交替容易在機柜頂部形成水凝，從而會燒壞分機里面的印制板。經過研究和探討，決定采用和以往相反的風道，在機柜正面底部留出風口，顯示器上部也就是分機底部安裝數個風機向內抽風。這樣就可以迫使冷空氣從機柜前面進入，經過分機的每一個發熱單元，將內部產生的熱量帶走。如圖4。

3 結論

電子機柜的創新性設計突破了現有機柜造型設計，給人以耳目一新的感覺。受到用戶的好評，并通過方案評審。隨著認識水平的提高、深化和上升，設計也必將隨之走向更高的境界。該新型電子機柜不但尺寸設計合理、人機關系優良、色彩搭配美觀，更重要的是真正達到了人一機的和諧，體現了對操作者的人文關懷。

參考文獻:

[1] 邱成悌，趙惇文，蔣全興.電子設備結構設計原理[M] .南京:東南大學出版社，2007.

[2] GJB 2825-97軍用雷達機柜、機箱、插件模塊化要求 [S].

[3] 陳春飛.雷達顯控臺的人性化設計[J].電子機械工程，2006(3):39-40.

[4] 王元慶， 侯昌忠.航空級加固型有源液晶顯示器及其現狀[J].電子器件，2001(12):331-333.

[5] 何基原，沈雯華，王一茹.現代工業機柜造型設計淺談[J] .電子機械工程，2004，20(4):35-36.