专利名称：通信整机快速三维布线方法
技术领域：
本发明涉及电子设备制造领域中的一种通信整机快速三维布线方法，特别适用于作电子设备整机研产过程中电气装配的快速三维布线。
背景技术：
目前，国内在电子装备研制和批量生产中常用的三维布线方法基本上还是传统手工布线，技术比较落后。传统手工布线方法是首先研制物理样机，然后工艺人员根据物理样机现场比划尺寸及安装位置，手工绘制线扎图，是以经验为主的手工线缆连接，布线速度慢、可靠性差，无法对电磁干扰情况进行分析、检测和有效地控制，具有很大的盲目性，返工率较高。且布线周期较长，极大地制约了通信整机的研制速度。通信整机三维布线已长期成为影响通信整机产品可靠性和快速制造的“瓶颈”技术之一。
发明内容
本发明的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提供一种用计算机进行三维布线的电气装配、及布线后能进行电磁兼容和路径干涉检测的通信整机快速三维布线方法，且本发明还具有能大幅提高通信整机电气装配的布线速度和质量，提高通信整机的可靠性和稳定性，提高快速研制能力和效率，省工、省时、成本低廉等特点。
本发明的目的是这样实现的，本发明包括步骤①用计算机和UG软件构成三维布线UG操作平台，用UG操作平台设置待布线的整机结构模型；②在UG操作平台中设置嵌入零件库模块、布线模块、电磁干扰分析模块、干涉检测模块；
③在UG操作平台中用零件库模块，通过布线模块设定扎线梁、走线槽、走线的弯角度、走线路径，对整机结构模型进行三维布线；④用电磁干扰分析模块对三维布线后的整机结构模型线缆进行电磁兼容干扰检测，获得检测结果的数值判据；⑤用干涉检测模块对三维布线后的整机结构模型线缆进行空间干涉检测，获得干涉检测结果；⑥根据整机结构模型的三维布线结果对通信机柜或机箱进行整机线缆的电气装配，完成通信整机三维布线。
本发明与背景技术相比有如下优点①本发明采用了布线模块能够实现通信整机研产过程中的快速三维布线，大幅度提高通信整机的布线速度和装配质量。
②本发明采用了计算机三维布线，不需要研制物理样机，省工、省时，提高了快速研制能力，降低了生产成本。
③本发明采用了电磁干扰分析模块、干涉检测模块，避免了整机布线的电磁干扰和路径干涉，提高了通信整机的可靠性和稳定性。
图1是本发明快速三维布线及EMC控制流程图。
图2是本发明布线路径干涉检测优化流程图。
具体实施例方式
本发明是以计算机软件为辅助工具，采用了组合连接方式和结构化的布线方法，具有模块化结构、能自动布线且具有开放性的布线技术，它是建立在走线空间三维数字化建模造型的基础上，在确定了布线路径的约束条件的前提下，完成三维空间里各终端组件间的电气连接。
首先它采用计算机和UG软件构成三维布线UG操作平台，实施例UG软件采用美国EDS公司生产的Unigraphics中的Routing模块，这种软件具有良好的可扩展性、灵活的应用属性，应用领域广泛。满足三维布线操作平台的要求。
用UG操作平台设置待布线的整机结构模型，该整机结构模型是实际待布线装配的通信机箱或机柜。
本发明在UG操作平台中设置嵌入零件库模块、布线模块、电磁干扰分析模块、干涉检测模块。零件库模块由各类整机结构模型的部件模型及各类接插件模型组成的数据库模块，其中接插件模型含有器件代号和接线端子号等信息。
布线模块是采用过程驱动规则库搜索的里德匹配算法的布线数据库，根据元件端子间的连接关系，自动生成三维空间的走线图。通过布线模块设定扎线梁、走线槽、走线的弯角度、走线路径，对整机结构模型进行三维布线。本发明三维布线首先生成一个以接线所经空间拐点为节点的拓朴网络，在机柜内生成一个连通的连接网络。接线产生的拓朴网络的节点具有三维坐标的平面图，可以采用求网络最短路径的算法获得接线路径，把连接网络中的拐点视为网络节点就可求取其间的通路。布线数据库分两步来解决走线问题(1)由布线数据库决定如何将连线由两个接线端子走到距离各自最近的网线中；(2)当某个连线的首尾两端都在连接网络中时，由布线数据库在拓朴网络中生成两个新的节点，然后求出这两点间的最短路径，走线布线数据库采用过程表中的事实去驱动规则库搜索的里德模式匹配算法，将所有事实一遍遍地按优先级与规则进行匹配，不断生成新的事实，直到过程库中再无变化为止，完成布线。
在三维数字化建模的基础上，依据布线数据库，进行整机结构模型的三维布线，并进行布线路径的优化，以求得最短路径，三维布线的流程如图1所示。
本发明用电磁干扰分析模块对三维布线后的整机结构模型线缆进行电磁兼容干扰检测，获得检测结果的数值判据。电磁兼容(EMC)分析模块将各种电磁干扰特征参数、传输函数和敏感度特性参数建立麦克斯韦尔方程的数字模型，进行EMC预测。EMC模块对线、缆进行电磁兼容分析，电磁兼容分析的数学方程可根据边界条件来求解。对布线进行电磁性能的评价，若满足，则结束分析；若不满足，首先进行空间分离控制方法，之后进行判断；若仍不能满足要求，则进行传输通道抑制的控制方法，进行判断，若满足，则结束分析，否则循环进行，直至满足要求。其EMC控制流程如图1所示。图1是快速三维布线及EMC控制流程图。
本发明用干涉检测模块对三维布线后的整机结构模型线缆进行空间干涉检测，获得干涉检测结果。干涉检测模块包括三维走线路径空间干涉检测和布线路径调整数据库。它采用改进的狄克斯特拉算法对三维空间里线缆和结构模型的数据分布进行比较分析，能够对三维空间走线路径进行干涉检测，并利用空间分离的方法对发现干涉的路径进行布线优化，其流程如图2所示。图2是布线路径干涉检测优化流程图。
本发明根据整机结构模型三维布线对通信机柜或机箱进行整机电气布线装配，完成通信整机三维布线。由以上整机结构模型的布线结果制作成布线钉板图，利用钉板图制作线扎，对通信机柜或机箱进行线缆装配，完成整机电气互联装配。
权利要求
1.一种通信整机快速三维布线方法，包括步骤用计算机和UG软件构成三维布线UG操作平台，用UG操作平台设置待布线的整机结构模型；其特征在于还包括步骤①在UG操作平台中设置嵌入零件库模块、布线模块、电磁干扰分析模块、干涉检测模块；②在UG操作平台中用零件库模块，通过布线模块设定扎线梁、走线槽、走线的弯角度、走线路径，对整机结构模型进行三维布线；③用电磁干扰分析模块对三维布线后的整机结构模型线缆进行电磁兼容干扰检测，获得检测结果的数值判据；④用干涉检测模块对三维布线后的整机结构模型线缆进行空间干涉检测，获得干涉检测结果；⑤根据整机结构模型的三维布线结果对通信机柜或机箱进行整机线缆的电气装配，完成通信整机三维布线。
全文摘要
本发明公开了一种通信整机快速三维布线方法，它涉及电子产品制造领域中的整机设备快速三维布线电气装配。它通过计算机和UG软件嵌入零件库模块、布线模块、电磁干扰分析模块、干涉检测模块。它首先通过零件库调入设计好的通信整机结构模型，由布线模块对通信整机进行布线，由电磁干扰分析模块对布线结果进行电磁兼容性检测并获得检测结果的数值判据，由干涉检测模块完成整机布线后的空间干涉检测。将计算机三维布线结果应用于通信整机的布线装配，实现计算机辅助通信整机快速三维布线。本发明具有能大幅提高通信整机的布线速度和质量，提高通信整机的可靠性和稳定性，提高快速研制能力等优点。特别适用于电子整机快速三维布线的电气装配。
文档编号G06F17/50GK1617145SQ20041006457
公开日2005年5月18日 申请日期2004年12月3日 优先权日2004年12月3日
发明者张为民, 周德俭, 王凡, 李春泉, 吴兆华, 张丽容, 高建凯, 贾军, 朱林雄, 赵熙光 申请人:中国电子科技集团公司第五十四研究所