Pētījuma mērķis ir izstrādāt mikroviļņu radio korpusu, kas nodrošina tā optimālu dzesēšanu pie visiem komerciāli nozīmīgiem lietošanas apstākļiem (dažādas apkārtējā gaisa temperatūras, saules starojuma intensitāte, vēja ātrums) un radio komponenšu augstas veiktspējas darbības (saistīta ar paaugstinātu siltuma izdalīšanos no elektriskajām un elektroniskajām komponentēm).

Pētījuma galvenie uzdevumi:

• izmantot SAF Tehnika rīcībā esošos datus par pārdoto mikroviļņu radio produktu faktiskajiem lietošanas apstākļiem, korpusu iekšējo temperatūru un ar to saistītajām tehniskajām problēmām, lai precizētu prasības pret radio korpusu dzesēšanas veiktspēju;
• izstrādāt mikroviļņu korpusa un apkārtējās vides siltuma apmaiņas matemātisko modeli, kas atbilst reāliem mikroviļņu radio lietošanas apstākļiem, lai pētītu pieļaujamos radio veiktspējas režīmus (un ar to saistītos elektriskās jaudas režīmus);
• izmantojot izstrādāto siltuma pārneses matemātisko modeli, optimizēt mikroviļņu radio korpusa ģeometriju un/vai materiālu lietojumu, kas nodrošinātu radio augstas veiktspējas darbību un pēc iespējas zemas produkta ražošanas izmaksas;
• izveidot izstrādātā korpusa prototipu un eksperimentāli pārliecināties par tā atbilstību matemātiski modelētajai dzesēšanas veiktspējai.

Pētījuma rezultāti

Pētījumā tika veikta SAF tehniskā atbalsta vēsturiskās informācijas savākšana un apkopošana, kā arī savākti faktiskās lietošanas papildus dati par Mikroviļņu radio, kam bija pieejami dati par temperatūras režīmu un vismaz aptuvenas ģeogrāfiskās koordinātes. Dati tika papildināti ar meteo datiem no ECMWF klimata datu servera Copernicus. Visi savāktie dati tika apkopoti datubāzē ar iespēju iegūt atlasītus datus JSON formātā. Kopumā savākts 9,7 GB datu par 72 tehniskā atbalsta analizētiem klientu pieteikumu gadījumiem, kas atbilda šiem nosacījumiem. Vēsturiskie un papildus savāktie dati kopā ietver informāciju par 143 mikroviļņu radio 5 kontinentos par periodu no 22.05.2017. līdz 05.03.2024. ieskaitot.

MIRaDo projekta intranet vietnē ir izveidotas vairākas lapas, kurās var redzēt projekta datus un rezultātus, tai skaitā, zīmēt grafikus pēc lietotāja izvēlētiem klimata un radio termālajiem parametriem ar iespējamu filtrāciju pēc radio modeļa un lokācijas reģiona. Ir iespēja uzzīmēt arī parametru vērtību sadalījuma statistiskos grafikus. Visiem grafikiem ir iespēja lejupielādēt atlasītos datus JSON formāta failā, lai turpinātu datu analīzi ar citiem līdzekļiem: Excel, Python u.c.

Projektā tika veikta mikroviļņu radio korpusa un apkārtējās vides siltuma apmaiņas matemātiskā modeļa, kas apraksta mikroviļņu radio siltumapmaiņu dažādos klimatiskajos apstākļos pie dažādām izdalītajām siltuma jaudām – izstrāde. Kā risinājums korpusa ar pasīvu dzesēšanas radiatoru modelēšanai tika izvēlēta openFOAM programmatūras 11 versija, kas ļauj modelēt siltumpārnesi apgabalā ar vairāku gaisa un cietu ķermeņu ievērošanu. Izmantojot izstrādāto matemātisko modeli un robežnosacījumus, tika veikta radio korpusa ģeometrijas optimizācija.

Modelējot galīgo ģeometriju, tika aprēķināti optimālākie korpusa izmēri un izveidotā ģeometrija tika sagatavota elektroniski kā STL un STEP formāta faili. Projektā iesaistītie inženieri izvērtēja tās saražošanas iespējas.

Projekta nobeiguma periodā tika īstenota projekta eksperimentālās izstrādes aktivitāte. Tās ietvaros tika saražots MW radio korpusa prototips ar termāli optimizēto ģeometriju. Saražotajam mikroviļņu radio korpusa prototipam tika veikti un apkopoti siltumapmaiņas testa rezultāti un veikta analīze, kas validē matemātiskā modeļa aprēķinu rezultātus.