可靠性分析报告

1、创作时间：二零二一年六月三十日 可 靠 性 程马矢奏春创作创作时间：二零二一年六月三十题结 课 论 文目： 混频器组件可靠分析学院：机电学院专学业：机械电子工程号：201100384216学生姓名：郭守鑫指导教师：尚会超2014 年 月创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日目录摘要 3关键词 3 元器件清单 3 可靠性预测 4 可靠性分析 63.1 可性数据分析 73.2 故模式影响 73.3 危性 8结论和 10参考文献 10混频器组件可靠性分析郭守鑫（中原工学院 机学院 河 郑 451191）【摘要】变频,是将信号频率由一个量值变换为另一个量值的过.具有这种功能的电路

2、称为 变频器（或混频器）.输出信号频率即是两输入信号频率和、差或为两者其他组合的电 混频器通常由非线性元件和选频回路构.【关键词】混频变频,组件【Abstract】frequency conversion, is to value of has the circuit is called inverter (or The output signal frequency is to the sum two input signal or for both combination of the circuit. Mixer usually composed circuit.【】 mixer, co

3、nversion, 本组件选用元器件如下：序号 名型号数量场效应管 AFM06P3-212 场效应管 FHX14LP介质谐振器 变容管WB2005H单片混频器 隔离器TGX-4集成稳压块 片状电阻 RI-1/10W- 片状电容 CC41-0805- 金属膜电阻 RJ-1/2W-10 钽电容 射频同轴连接器 SMA-KFD 靠性预计创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日VCO 混组件由混频器VCO 二功能模块组元器中包括 11 种 30 个其中任一元器件失效,将造成整个组件失,组件正常工作的条件是各元器件的正常工.此,本组件的可靠性模型是一个串连模本组件是可修复产物,寿命服

4、从指数分布,据可靠性理论其平均故障间隔间与失效 率成反比即 = （1由于本组件已完成初样的研制现转入正样设计阶,所用元器件的种类、型号规格、 量水平、工作应力及环境条件都已基本确定 其效率因子等有关可靠性参数可以从 电子设备可靠性预计手册查到 此采纳应力分析法来预计本组件的可 靠性指标.已知本组件工作于飞机座舱内,境代号 AIF,工作温度+60.现对其可靠性指标计算如下：本组件所用场效应管属低噪声类其工作失效率模型为P1 bEQAT （2）查得基本失效率 -6/h 环系数 E =15 质量系数 Q =0.05 应用系数 =3 温度 系数 T =3.73 匹配网络系数 M =1本组件使用场效应管

5、 ,故其工作失效率为P1 -6150.0533.7312=6.8482810-6/h单片混频器是矩形 出端密封扁平封装的半导体集成电,工作失效率模型为 P2 =Q C1TV （E （3）温 度 应 力 系 数 T=0.8 电 压 应 力 系 数 V=1.0 电 路 复 杂 失 效 率 装复杂度失效率 本组件使用 1 只片混频器,故其工作失效率为P2=0.500.34610（）11=0.495410-6/h2.3 变管的工作失效率 P3本组件所用的检波管为微波砷化镓二极管,工作失效率模型为 =bEQ 基本失效率 b =0.53410本组件使用变容管 只故其工作失效率为P3 -6130.50.5=

6、1.735510-6/h2.4 三稳压器的工作失效率 P4三端稳压器是园形 出端密封金属壳封装的半导体集成电,工作失效率模型为 P4 =Q C1TV （） L （）温 度 应 力 系 数 T=1.51 电 压 应 力 系 数 V=1.0 电 路 复 杂 度 失 效 率 装复杂度失效率 本组件使用三端稳压器 1 只故其工作失效率为P4 =0.500.26310-61.511+（）10-610创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日隔离器为磁性器其工作失效率模型为P5 =bE（）本组件使用 2 只离器故其工作失效率为 P5 0.0810-66.02=0.9610-6/h2.6

7、金膜电阻器和片状电阻器的工作失效率 P6 本组件选用的固定电阻其工作失效率模型为P6=bEQR（7查得环境系数得 E =5.0 质系数得 Q =0.3 阻系数得 R =1.0 基失效率 b=0.0110- 6/h本组件使用固定电阻器 故其工作失效率为P6 -65.00.31.08=0.1210-6/h本组件选用固体钽电解电容器其工作失效率模型为P7=bECVSR （）查得环境系数 E=8.3 质系数 Q=0.3 电系数 CV=1.3 串电阻系数 基本失效 率 本组件使用钽电容器 只故工作失效率为P7=0.045810-68.30.31.314=0.59310-6/h本组件选用的片状电容器属 1

8、 类介电容,工作失效率模型为P8=bECV （10查得环境系数 E=6.7 质系数 电容系数 CV=1.0 基失效率 b=0.00910- 6/h本组件使用片状电容器 故其工作失效率为P8=0.00910-66.70.318=0.1447210-6/h本组件选用射频同轴连接,工作失效率模型为P9=bEPKC （）本组件使用射频连接器 故其工作失效率为P9=0.030310-64.30.41.02.00.32 =0.0625410-6/h印制板的工作失效率模型为（b1N+）E（12式中b1 值为 6/h,b2 取为 金属化孔数 N=40本组件使用印制板 块故其工作失效率为（0.0001710-6

9、40+0.0001710-6）= 创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日焊接点的工作失效率模型为 P11= （）本组件共有 74 个接,工作失效率为-66.0174=0.040810-6/h介质振荡器的工作失效率模型为 P12=（14）查得环境系数 E=15 质系数 Q=0.3 基失效率 本组件使用介质振荡器 故其工作失效率为P12=0.1410由此可得出本组件的工作失效率为PS=+0.593+0.14472+0.06254+0.12546+0.0408+0.63）10-6= 故本组件的平均故障间隔时间为PS =83165h 可性分析本组件尚处于研制阶段 品虽已完成 ,但

10、未投入装备使用 ,因而没有故障信息反馈 现 采纳故障模式影响及危害性分析对设计方案进行可能发生的故障模式及其影响进行分析 以 便为进一步提高产物的可靠性提供基础资.根据前面计算获得的各种元器件的工作失效率和 GJB299B 列出的失效率模式分布 ,计 整理结果如表 1 所示：从工作失效率的角度可能发生故障的要元器件有以下几种：场效应工作失效率占总失效率的 ；变容管工失效率占总失效率的 14.43%；单片混频器工作失效率占总失效率的 4.12%；表 1 可 靠 性 数 据 分 析 表序号名 称 工 作 失 效 率 失率百分比主 要 故 障 故 障 模 式 模式 频比场效应管 6.8482810-

11、656.97%开路 介质振荡器0.6310-6 5.24%性能退化 单片混频器 变容管 1.735510-6隔离器 0.9610-6 集成稳压块 0.26856510-64.12%14.43%7.984%2.23%开路 开路 开路 性能退化 电阻片状电容钽电容0.1210-6 0. 998%0.1447210-6 1.20% 性能退化 性能退化 性能退化 射频连接器 0.0625410-6 0.52%磁钢脱落 印制板0.1254610-6 孔化不良 焊接点 0.040810-60.34%虚焊 创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日介质振荡器工作失效率占总失效率的 ；隔离器

12、工失效率占总失效率的 7.98% .上面 元器的工作失效率之和占总失效率的 88.74%,别是场效应管的工作失效率占了 总失效率的将近 对组件工作可靠性的影尤为突,元器件选择和装配时应特别加以注意故障模式影响是分析元器件主要故障对组件发生的后并将其进行严酷度分.严酷度类别是元器件故障造成的最坏潜在后果的暗根据严酷度的一般分原,可把本组件的严酷度分为三.类（致命的）这故障会引起重在经济损失或招致任务失类（临界的）这故障会引起一定的经济损失或招致任务降.类（轻度的）这故障不会引起明显的经济损失或系统任务的完,会招致非计划性维护和修理本组件的故障模式影响分析如表 2 示.故 障 模 式 及 影 响

13、分 析 表由上表可知,故障影响严酷度的角度看,属于类严酷度的有 种器件：场效应管序 故 障 故 障 原 名 称号 模 式 因故 障 影 响补 偿 严度 措 施 类 别场 效 引与带线 场放不工作,组件无接收功 开路应 管 接欠好 能,招致任务失败管脚补焊 介质振 性 能 荡器 下 降粘结不牢 频移出所需的范围 重新粘接 单片混频器开路 虚 组无中频输出 补 变容管 短 静引起 频率电调谐无法实现 更换器件 磁钢 隔器 胶不牢 插损变年夜 重新粘接 脱落集成稳压器开路 器老化 增变差,致任务降级 更器件 电器 开路 虚 组件性能变差 补焊 片状电容器钽电容器短路 电击穿 组件性能变差 更器件 短

14、路 电击穿 组件性能变差 更器件 射频连 接 接器 不孔簧张开 组性能变 更器件 孔化 印制板 电质量差 组件性能变差不良修理孔化点类 焊点 虚焊焊脚氧化焊 锡少组件性能变差 补焊 单片混频器属于类严酷度的有 3 种元器件：介质荡器,容管三稳压器其余的属于 类根据故障模式的严酷度和故障模式发生概率所发生的影响 可以定量的对可发生的故障 模式造成的影响进行危害度分故障模式危害度的计算公式为创作时间：二零二一年六月三十日Cmj= t创作时间：二零二一年六月三十日（14）式中Cmj第 j 元器件的故障模式危害度 第 j 元器件的工作失效率第 j 元器件的故障模式频数比 第 j 元器件的故障影响概率t

15、 工作时间为简化结果以 计本组件的危害性分析如表 示：表 危害性分析表序号名 称场 效应 管介质振荡器单片混频器变容管隔离器集成稳压器电阻器片状电容器钽电容器射频连接器印制板焊接点故 障模 式开路性 能下 降开路短路磁钢脱落开路开路短路短路接触不良孔化不良虚焊严酷度类别类类类类类类类类类类类类故障率（ ）0.6310-60.495410-1.735510-0.9610-60.1210-60.5930.040810-故障模式频数（ ）50%92%73%75%60%60%60%故障影响概率 （ ）故障模式危害度（） 器.创作时间：二零二一年六月三十日创作时间：二零二一年六月三十日外 =Cr=析 ,故障模式影响分析和危害度分析 论1. 80,000 时.影响本器件工作 .若要年夜幅度提高本组件的可靠 号 根据前面的分析及可靠关键件和重要的判别准则 ,可以确定本组件的关键件和重要件 为：场效应管、变容管、单片混频器和介质振荡因为这些元器件发生故不单经济损失 较年夜而且引起本组件功能丧失,而招致整机任务失败.3.故障模式的分布来看元器件的