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摘要：电子设备结构设计走过了由低级到高级、由简单到复杂的发展过程。文中对电子设备结构设计的各项内容进行了阐述，并且提出了提升电子设备规范化设计的几点建议。
关键词：电子设备；结构设计
1.电子设备设计的基本方式
1.1确立设计方案
设计工作人员在接到了设计任务之后，需要对设备协议之中的各种内容提出相应的技术指标。主要是因为其是设计、制造、检验与使用的参照标准。在电子设备方案之中需要将设备的使用方式、使用参照条件、外形大小、装饰与表面涂饰等各方面的要求，同时还需要标注清楚具体的生产制造工艺、包装运输以及保存等等多方方面的要求。设计人员同时需要工作的实际情况，明确各项技术指标中的详细内容。
1.2设计人员与电气人员的配合
二者需要有商有量，需要配合协商的问题包括了：要清楚附有外形大小和安装尺寸的电子元器件的参数表、需要对设备的使用环境情况以及设备的功率要求有明确的认知、需要对各种重要元器件的屏蔽和散热要求有清楚了解、需要对各种有关电子设备内部走线和外部电缆走线的方式有清楚了解。
1.3结合生产明确结构方式
电子设备结构中主要包含了插件的结构表现形式、单元盒结构组成形式、插箱组成结构形式、底板结构形式以及机体具体结构表现形式等等。在这之中，使用范围最全面的就是插件的结构形式，详见下图，其构成主要是印制的电路板。除此之外机体的结构形式也被大范围的使用在工业建设之上，样式通常分成了柜式、箱式、台式以及盒式。
2.电子设备结构设计
2.1冲击、振动隔离设计
在电子设备的结构设计中，往往会面临一个颇为棘手的问题，就是如何在结构的刚性与柔性之间取得适当的折衷。在特定的冲击、振动环境下，外界冲击传给敏感组件的能量（通常用加速度g来表示）是由支承结构的固有频率决定的。支承结构的刚性小，其固有频率就低，传至敏感组件上的冲击能量就小（加速度g小），使组件得到保护。但柔软的支承结构在频繁的振动中会遭到疲劳破坏。结构破坏通常是由共振引起的，即当一种结构的固有频率和外界的强迫振动频率相重合时，其共振振幅在理论上可达到无限大。由于结构阻尼对能量的消耗，振动能量不可能被无限地放大，但放大十几倍，甚至几十倍则是完全可能的。所以在冲击振动隔离设计中首要的任务是防比结构共振，其次在冲击与共振的隔离之间进行折衷考虑。有时还要兼顾到设备的体积、重量和造价等因素。所以冲击振动隔离设计往往不是一门单一的技术，而形成一门系统工程。
在军用装备中，由于使用环境的不同而具有各自的特点。在舰船上强迫振动频率低，频率范围也小，通常在0～20Hz之间，一般能做到使结构的固有频率高于强迫振动频率的上限，最好是2倍，这是防比结构共振最简单有效的方法。而在飞机上振动频率要高得多，一般达500Hz，导弹上可达2000～2500Hz。这样高的强迫振动频率，要使结构避开共振点是不可能的，只有利用阻尼技术来耗散共振时的能量，使其保持在许可的范围内。
在冲击与振动的隔离中，最普遍的方法是使用隔振器。伴随隔振器的发展，隔振技术的另一门类，阻尼材料也取得了长足的发展。粘弹材料由于在隔振与降噪方面的独特功能，自一出现起就倍受工程界的青睐。我国的航空航天部门首先研制出了国产粘弹材料，也首先在该部门得到了工程应用。但由于生产成本太高，难于推广普及，主要应用在航空与航天工程中。还有一种叫减震铬铁铝新材料。据有关资料介绍，该材料在受到打击或振动时，几乎不发出声音，它将机械能几乎全部转化成了热能。当材料受震时300%，10个周期后，在第一个振动周期就使能量经测消耗降到1%。如果这种奇特的材料能得到推广使用，将其作为结构材料，在这种场合，隔振器就会是多余的了。从日前的发展趋势可以预见，今后冲击、振动隔离技术的发展不仅取决于隔振器新形式的出现，更是取决于新的、廉价的隔振材料的问世。
2.2热设计
电子设备的使用实践证明，电子元器件的过热是设备不稳定乃至发生故障的主要原因。这个事实决定了热设计的基本任务。近年来，随着电子技术的快速发展，要求集成化器件的功能日趋复杂，输出功率不断加大，而电子设备，特别是军用电子装备由于小型化和机动性的需要，要求缩小器件的封装体积，器件的封装密度也就随之增高；加之不断升级的严酷的军用环境，使得热设计对电子产品可靠性的影响举足轻重。
热设计研究的基本方向是如何减少元器件、部件和设备的内部和外部热阻，使其产生的热量以尽可能短的途径，迅速地传至最终散热器。
减小元器件内部热阻的努力可归结为改进封装结构和采用何种封装材料的问题，这是元器件设计和制造厂家要解决的课题，而对电子设备结构设计师来说，热设计的任务是在满足环境条件和可靠性要求的前提下，选择简单、经济、有效的冷却方法，并进行必要的分析与计算。作为确保设备可靠工作的技术手段，要求在规定的使用期内，冷却系统的故障率应比被冷却元器件的故障率低。针对热设计这一门技术，我国已制订了一系列有关电子设备热设计的部标、国标、国军标等标准文件，为热设计提供了技术依据，从而也将热设计技术提高到一个新的高度。现代电子设备中，除了像发射机这样的大功率放大电路和微功率的微波电路外，其他电路的组装形式基本上实现了印制电路化，因此印制电路的冷却成了人们关注的重点，适于印制电路组装的ATR机箱也就应运而生。
关于热设计过程的计算与试验问题，由于传热过程中各种参数存在着相耦合，使得计算与试验变得相当复杂。尽管出现了用有限元预测温度场的手段，但由于边界条件复杂，计算的结果往往会不尽人意，唯一可靠的方法还是在严格的环境中经受实际考验来验证设计。
2.3防腐蚀设计
首先，需要选择有强耐腐蚀性的材料；另外，金属结构的设计需要有合理化建设，防止发生接触性腐蚀，在一些较容易出现腐蚀以及腐蚀程度最严重的部位需要将组织构建的厚度加厚。再次，对环境条件做调控，把设备抽成真空并且将干燥的氨气以及氦气等充进去，并且密封保存。另外使用电化学保护方式，其中包含了对阳极的保护以及对阴极的保护等等。
结语
电子结构总体设计要从系统设计和综合设计入手，运用新的设计理论与设计概念，善于移植其他行业已成熟的设计成果，采用新材料、新工艺。只有提升了电子设备设计的规范化，才可能保证工作的有效性与工作的质量。
参考文献：
[1]唐利军.浅析电子设备的电磁兼容性设计[J].信息通信，2015（08）：267-267.
[2]王红芳，赵玫，施兆昌，徐晓.船用电子设备结构可靠性设计[J].中国仪器仪表.2011，05（23）.