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便携式脉冲发生器可靠性技术研究

刘金涛  
【摘要】: 高速脉冲发生器是电子测试和激励中的重要电子仪器,在超宽带通信、雷达检测等领域的应用十分广泛,对于电子产业的发展意义非常关键,脉冲发生器的设计升级弥补了国内相关电子产品供应不足的问题。 随着脉冲信号频率的不断提高,脉冲的谐波频率也增加到射频甚至微波段。新的脉冲产生方案对可靠性设计的要求进一步上升。可靠性工作存在于脉冲发生器设计中的各个环节中,从功能方案到环境兼容方面。只有综合处理系统本身和 环境中的各种因素才能保证脉冲发生器长时间的可靠工作。针对可靠性设计的独特特征,本文首先探讨了脉冲发生器的脉冲发生方案,并对脉冲发生器的各个子模块如嵌入式系统、应用软件、电源、脉冲通道和结构等进行了解析。依据脉冲发生器的实现特点和功能指标,分析计算了系统可靠性指标。 为实现脉冲发生器的可靠性指标,本文通过对脉冲发生器进行可靠性建模,实现了基于模糊可靠性设计的可靠性分配,将可靠性指标合理分配到系统各个子模块中。在综合考虑了系统工作特点之后,选用应力分析法对系统的可靠性分配结果进行了可靠性预计,反向验证了系统可靠性设计的可行性。 为在实际设计过程中提高脉冲发生器的可靠性,本文通过对电路和系统、系统电磁兼容、热环境进行仿真和改善,并对结构进行了耐环境设计。从而提高脉冲发生器应对环境应力的能力,实现方法包括降额设计、容差设计,屏蔽滤波、风道设计、腐蚀和振动设计等。 可靠性试验同样是可靠性设计工作的重要工作之一。本文简要介绍了可靠性试验的基础知识,之后便提出了环境应力筛选试验和老炼试验,并根据AMSAA模型对系统进行了可靠性增长分析,推算出系统定型时的可靠性指标。 最后系统可靠性鉴定实验的验证结果表明,采用本文提出的可靠性设计方案进行设计的脉冲发生器能够符合国家军用测试设备的相关标准,其可靠性性能能够达到军用所需,并获得了军方的认可和验收。


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