可靠性分析报告

牢靠性分析报告..(总11页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以依据需求调整适宜字体及大小--可靠性工程结课论文题目：混频器组件牢靠性分析学院： 机电学院专业：机械电子工程学 号： 4216学生姓名： 郭守鑫指导教师： 尚会超20236233名目摘要············································3关键词··········································3元器件清··································3牢靠性预··································4牢靠性分析···································6牢靠性数据分························7故障模式影··························7危害性分···························8结论和建议··································10参考文献·······································10410混频器组件牢靠性分析郭守鑫〔中原工学院机电学院河南郑州451191〕功能的电路称为变频器〔或混频器〕。输出信号频率等于两输入信号频率之【摘要】变频，是将功能的电路称为变频器〔或混频器〕。输出信号频率等于两输入信号频率之和、差或为两者其他组合的电路。混频器通常由和、差或为两者其他组合的电路。混频器通常由非线性元件和选频回路构成。【关键词】混频器，变频，组件【Abstract】【Abstract】frequencyconversion,istosignalfrequencybyavaluetransformintoanotherprocessofthevalue.Whichhasthefunctionofthecircuitiscalledinverter(ormixers).Theoutputsignalfrequencyisequaltothesumoftwoinputsignalfrequency,orforforbothothercombinationofthecircuit.Mixerisusuallycomposedofnonlinearcomponentsandfrequencyselectivecircuit.【【keywords】mixer,frequencyconversion,components1.元器件清单本组件选用元器件如下：序号名称型号数量1场效应管AFM06P3-21212场效应管FHX14LP13介质谐振器A614变容管WB2023H15单片混频器HMC171C816隔离器TGX-Ⅱ27集成稳压块4CW78L0518片状电阻RI-1/10W-79片状电容CC41-0805-810金属膜电阻RJ-1/2W-10111钽电容CA42-25V-474122射频同轴连接器SMA--KFD281130个。其中任一元器件失效，都将造成整个组件失效，即组件正常工作的条件是各元器件的正常工作。因此，本组件的牢靠性模型是一个串联模型。间隔时间与失效率成反比，即MTBFs=1/ 〔1〕pi由于本组件已完成初样的研制，现已转入正样设计阶段，所用元器件的种类、型号规格、质量水平、工作应力及环境条件都已根本确定，其失效率因子此承受应力分析法来估量本组件的牢靠性指标。本组件工作于飞机座舱内，环境代号A，工作温度IF-45℃~+60℃。现对其牢靠性指标计算如下：场效应管的工作失效率λP1本组件所用场效应管属低噪声类型，其工作失效率模型为λ=λπππππ 〔2〕P1 b E Q A T M查得根本失效率λ=×10-6/h 环境系数π=15 质量系数πb E

= 应用系数π=3 温度系数π= 匹配网络系数π=1A T M本组件使用场效应管2只，故其工作失效率为λ=×10-6×15××3××1×2=×10-6/hP1单片混频器的工作失效率λP2单片混频器是矩形8引出端密封扁平封装的半导体集成电路，其工作失效率模型为λ=πP2 Q

[Cππ1 T

+〔C+C〕π]π2 3 E

〔3〕查得环境系数π=17 质量系数π= 成熟系数π=E Q L温度应力系数π= 电压应力系数π= 电路简单度失效率C=×10-6/hT V 1×10-6/h C=×10-6/h2 3本组件使用1只单片混频器，故其工作失效率为λ=×[×10-6××1+〔+〕×10-6×17]P2×1×1=×10-6/h变容管的工作失效率λP3本组件所用的检波管为微波砷化镓二极管型，其工作失效率模型为λ=λP3πππb E Q K查得环境系数π=13 质量系数πE

= 质量系数π=K根本失效率λ=×10-6/hb本组件使用变容管1只，故其工作失效率为λ=×10-6×13××=×10-6/hP3三端稳压器的工作失效率λP4三端稳压器是园形3引出端密封金属壳封装的半导体集成电路，其工作失效率模型为λ=π

[Cππ

〔4〕P4

1 T

2 3 E L查得环境系数π=17 质量系数π= 成熟系数π=E Q L温度应力系数π= 电压应力系数π= 电路简单度失效率C=×10-6/hT V 1×10-6/h C=×10-6/h2 3本组件使用三端稳压器1只，故其工作失效率为λ=[×10-6××1+〔+〕×10-6×10]P4×1×1=×10-6/h隔离器工作失效率λP5隔离器为磁件，其工作失效率模型为λ=λπ 〔6〕P5 b E查得根本失效率λ=×10-6/h 环境系数π=b E本组件使用2只隔离器，故其工作失效率为λ=×10-6××2=×10-6/hP5金属膜电阻器和片状电阻器的工作失效率λP6本组件选用的固定电阻器，其工作失效率模型为λ=λπππ 〔7〕P6 b E Q R查得环境系数得π= 质量系数得πE

= 阻值系数得πR

= 根本失效率λ=×10-6/hb本组件使用固定电阻器8只，故其工作失效率为λ=×10-6××××8=×10-6/hP6钽电容器的工作失效率λP7本组件选用固体钽电解电容器，其工作失效率模型为λ=λππππ 〔9〕P7 b E Q CV SR查得环境系数π= 质量系数π= 电容系数π= 串联电阻系数π=1E Q CV SR根本失效率λ=×10-6/hb本组件使用钽电容器4只,故其工作失效率为λ=×10-6××××1×4=×10-6/hP7片状电容器的工作失效率λP8本组件选用的片状电容器属1类瓷介电容器，其工作失效率模型为λ=λπππ 〔10〕P8 b E Q CV查得环境系数π= 质量系数π= 电容系数π= 根本失效率λ=E Q CV b×10-6/h本组件使用片状电容器8只，故其工作失效率为λ=×10-6×××1×8=×10-6/hP8射频连接器的工作失效率λP9本组件选用射频同轴连接器，其工作失效率模型为λ=λπππππ 〔11〕P9 b E Q P K C查得根本失效率λ=×10-6/h 环境系数π= 质量系数π= 接触件b E Q系数π= 插拔系数π= 插孔构造系数π=P K C本组件使用射频连接器2只，故其工作失效率为λ=×10-6××××××2=×10-6/hP9

P10印制板的工作失效率模型为λ=〔λ

N+λ

〔12〕P10

b1

E Q C式中，λ取值为×10-6/h，λ取值为×10-6/h。b1 b2金属化孔数N=40由查得环境系数π=质量系数π=E Q简单度系数πC本组件使用印制板3块，故其工作失效率为λ=〔×10-6×40+×10-6〕××1××3P10

=×10-6/h焊接点的工作失效率λP11焊接点的工作失效率模型为λP11λ=λππ 〔13〕P11 b E Q查得根本失效率λ=×10-6/h 环境系数πb 本组件共有74个焊接点,其工作失效率为

=质量系数πQλ=×10-6××1×74=×10-6/hP11

P12介质振荡器的工作失效率模型为λP12λ=λππ 〔14〕P12 b E Q查得环境系数π=15 质量系数π= 根本失效率λ=×10-6/hE Q b本组件使用介质振荡器1只，故其工作失效率为λ=×10-6×15××1=×10-6/hP12由此，可得出本组件的工作失效率为λ=12PSi1

Pi =〔+++++++++++〕×10-6=×10-6/h故本组件的平均故障间隔时间为MTBFs=1/λPS

=83165h牢靠性分析牢靠性数据分析GJB299B1场效应管，工作失效率占总失效率的%；变容管，工作失效率占总失效率的%；11可靠性数据分析表序名称工作失效失效率百分主要故障故障模式号率比模式频数比1场效应管×10-6%开路40%2介质振荡器×10-6%性能退化40%3单片混频器×10-6%开路80%4变容管×10-6%开路80%5隔离器×10-6%开路50%6集成稳压块×10-6%性能退化50%7电阻×10-60.998%性能退化50%8片状电容×10-6%性能退化43%9钽电容×10-6%性能退化50%10射频连接器×10-6%磁钢脱落50%11印制板×10-6%孔化不良60%12焊接点×10-6%虚焊60%隔离器，工作失效率占总失效率的%。50%。对本组件工作牢靠性的影响尤为突出，在元器件选择和装配时应特别加以留意。.故障模式影响度分类。分类原则，可把本组件的严酷度分为三类。Ⅱ类〔致命的〕—这种故障会引起重在经济损失或导致任务失败。Ⅲ类〔临界的〕—这种故障会引起肯定的经济损失或导致任务降级。〕—这种故障不会引起明显的经济损失或系统任务的完成，但会导致非打算性维护和修理。本组件的故障模式影响分析如表2所示。故障模式及影响分析表序 名 故障号 称 模式

故 障 补 偿 严酷原 因 故 障 影 响 措 施 度类别场效 应管介质振 性能荡器 下降

引脚与带线场放不工作，组件无接管脚补焊 Ⅱ类单片混 开路频器变容管 短路隔离器 磁钢脱落接触不好粘结不牢接触不好粘结不牢收功能，导致任务失败频率移出所需的范围重粘接Ⅲ类虚焊组件无中频输出补焊Ⅱ类静电引起频率电调谐无法实现更换器件Ⅱ类胶粘不牢插损变大重粘接Ⅳ类

开路

更换器件 Ⅲ类压器 级电阻器 开路 虚焊 组件性能变差 补焊 Ⅳ类容器器

短路 电压击穿 组件性能变差 更换器件 Ⅳ类短路 电压击穿 组件性能变差 更换器件 Ⅳ类射频连 接器

孔簧张开 组件性能变差 更换器件 Ⅳ类

孔化 电镀质量差 组件性能变差

修理孔化 Ⅳ类不良 点焊接点

焊锡少。

组件性能变差 补焊 Ⅳ类2件：场效应管，单片混频器。属于Ⅲ类严酷度的有3种元器件：介质振荡器，变容管，三端稳压器。其余的属于Ⅳ类。危害性分析可能产生的故障模式造成的影响进展危害度分析。故障模式危害度的计算公式为C= mj pj j

t 〔14〕式中，C—第j种元器件的故障模式危害度mj jpjjjjj3表3 危害性分析表序号名称别故障率〔 〕pj故障模式频数〔 〕故障影响概率〔〕危害度〔C〕jjmj1场应效管开路Ⅱ类×10-640％16集成稳压器开路Ⅲ类×10-650%7电阻器开路Ⅳ类×10-692%8片状短路Ⅳ类×10-673%9钽电容器短路Ⅳ类×10-675%10射频Ⅳ类×10-660%11印制板Ⅳ类×10-660%12焊接点虚焊Ⅳ类×10-660%2介质单片2介质单片性能下降Ⅲ类×10-650％3开路Ⅱ类×10-680％4短路Ⅱ类×10-6×10-660％5隔离器Ⅳ类50％Ⅱ类故障模式危害