電子通訊設(shè)備的可靠性設(shè)計技術(shù)探析

田曉琨

（130104198811041815，石家莊 050000）

1 引言

在信息化技術(shù)迅猛發(fā)展的新形勢下，電子通訊設(shè)備隨著人類需求的提升而日益增多，產(chǎn)品的樣式也日趨多樣化，如此便要求提高電子設(shè)備的產(chǎn)品質(zhì)量。而在電子通訊設(shè)備的可靠性技術(shù)分析的過程中存在諸多因素能夠影響電子通訊設(shè)備的可靠性。因此需要對其因素進行分析并提出相關(guān)保障措施，以便提升電子通訊設(shè)備的可靠性。

2 電子通訊設(shè)備可靠性設(shè)計技術(shù)的作用與意義

在構(gòu)建大數(shù)據(jù)時代背景下，強化電子通訊設(shè)備的可靠性設(shè)計技術(shù)具有重要的作用與現(xiàn)實意義：首先，電子通訊設(shè)備可靠性設(shè)計技術(shù)是通信設(shè)備性能發(fā)展的基礎(chǔ)。由于電子通訊設(shè)備關(guān)系到我國信息化建設(shè)，因此設(shè)計技術(shù)的高低直接影響設(shè)備的性能。例如在大數(shù)據(jù)背景下，如果電子通訊設(shè)備設(shè)計技術(shù)存在缺陷那么直接就會導(dǎo)致所設(shè)計的設(shè)備在使用中出現(xiàn)各種問題，影響用戶的安全。其次，電子通訊設(shè)備可靠性設(shè)計技術(shù)也是電子元件創(chuàng)新的主要動力與支撐。近些年我國電子通訊設(shè)備可靠性設(shè)計技術(shù)的發(fā)展推動電子元件的創(chuàng)新，拓展了其功能發(fā)揮，從而為人類提供了更加便捷的通訊設(shè)備。最后，電子通訊設(shè)備可靠性設(shè)計技術(shù)的發(fā)展對于推動我國機械制造強國，推動信息化產(chǎn)業(yè)發(fā)展也具有極為重要的促進意義。

3 影響電子通訊設(shè)備可靠性的因素

3.1 生產(chǎn)條件不能達到要求

電子通訊設(shè)備對生產(chǎn)廠的設(shè)備狀況、生產(chǎn)技術(shù)、生產(chǎn)能力和管理水平都有著很高的要求，但是部分生產(chǎn)廠家生產(chǎn)設(shè)備陳舊、生產(chǎn)技術(shù)落后、生產(chǎn)能力和生產(chǎn)管理水平比較低下，所生產(chǎn)的元器件不能達到產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝要求，造成了符合可靠性設(shè)計的電子通訊設(shè)備在可靠性上不能達到設(shè)計要求，電子通信設(shè)備的可靠性不能得到體現(xiàn)。

3.2 電子通訊設(shè)備結(jié)構(gòu)不合理

部分電子通訊設(shè)備的元器件完全符合產(chǎn)品可靠性的要求，但是設(shè)備的可靠性卻達不到設(shè)計標準，這是因為在設(shè)計之初沒有從產(chǎn)品可靠性方面來考慮產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的合理性，不能做到合理優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)布局，既不能保證電子通訊產(chǎn)品的經(jīng)濟效益，也不能使產(chǎn)品的可靠性達到要求。

3.3 機械條件對電子通訊設(shè)備造成影響

電子通訊設(shè)備在運輸和使用過程中會受到?jīng)_擊、擠壓、摩擦、震動等機械作用，這些機械作用會使電子通訊產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性能降低、元器件損壞、金屬部件變形，甚至會使產(chǎn)品不能正常工作。

3.4 氣候條件對電子通訊設(shè)備造成損壞

電子通訊設(shè)備的生產(chǎn)幾乎要用到所有的金屬和非金屬材料，電子通訊設(shè)備工作環(huán)境的氣壓、溫度、光照、大氣污染等因素會使電子通訊設(shè)備的結(jié)構(gòu)件遭受不同程度的腐蝕、氧化和霉變，嚴重時會影響設(shè)備的使用性能，降低電子通訊設(shè)備的電氣性、損壞電子通信設(shè)備的結(jié)構(gòu)，降低電子通訊設(shè)備的可靠性。

4 提高電子通訊設(shè)備可靠性的對策

4.1 元器件的科學選取

電子通訊設(shè)備的元器件在電子通訊設(shè)備中擁有著不可替代的重要作用，元器件的好壞直接影響著電子通信設(shè)備的可靠性，在電子通訊設(shè)備的設(shè)計過程中應(yīng)當根據(jù)電子通訊設(shè)備的電路性能和實際的工作環(huán)境來選取合理的元器件，以滿足產(chǎn)品的性能和質(zhì)量要求。選取時盡量減小電子元器件的種類和規(guī)格，同時盡量使用同一廠家的元器件，用以提高元器件的復(fù)用率，在保障電子通訊產(chǎn)品可靠性的同時降低產(chǎn)品的制造成本。為確保元器件的質(zhì)量，必須對電子通訊設(shè)備元器的研發(fā)、生產(chǎn)、采購、檢驗等方面加強控制和監(jiān)督。在選取過程中要做好數(shù)據(jù)收集記錄工作，為以后元器件的選取提供依據(jù)和參考。

4.2 電子通訊設(shè)備結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計

科學合理的結(jié)構(gòu)能有效地提高電子通訊設(shè)備的可靠性。電子通訊設(shè)備元器件的數(shù)目與電子通訊設(shè)備的可靠性是負相關(guān)的關(guān)系,既組成電子通訊設(shè)備的元器件的數(shù)量越多，電子通訊設(shè)備的可靠性越低。所以，在設(shè)計電子通訊設(shè)備時，必須對組成電子通訊設(shè)備的電子元件進行簡化設(shè)計，在保證電子通訊設(shè)備質(zhì)量和功能的前提下，盡量減少電子通訊設(shè)備元件的數(shù)量，優(yōu)化電子元件之間的結(jié)構(gòu)，減少不必要的電子元件之間的連接，用軟件功能的提高和彌補硬件功能的降低。例如意法半導(dǎo)體推出針對小功率電機應(yīng)用開發(fā)出一種結(jié)構(gòu)緊湊，可靠性高的功率模塊產(chǎn)品，稱之為小型低損耗智能集成模塊，有效地簡化了元器件的結(jié)構(gòu)，增加了設(shè)備的可靠性。為了提高設(shè)備的工作性能、降低設(shè)備的故障率，通常在設(shè)計電子通訊設(shè)備時都會采取相應(yīng)的降額設(shè)計，選用合理的降額等級使電子通訊設(shè)備的元器件承受的工作應(yīng)力適當?shù)牡陀谠念~定值。

4.3 設(shè)備的耐環(huán)境設(shè)計

電子通訊設(shè)備的生產(chǎn)、運輸、存儲、使用環(huán)境會對電子通訊設(shè)備造成嚴重的影響。其中環(huán)境里存在的粉塵、濕氣、霉菌、光照更是電子通訊設(shè)備氧化、老化、腐蝕的主要原因。極大地影響了設(shè)備的可靠性。為此要根據(jù)電子通訊設(shè)備的生產(chǎn)、運輸、存儲、使用環(huán)境進行耐環(huán)境設(shè)計。在氣候環(huán)境因素中，潮濕、鹽霧和霉菌是最常見的破壞因素，對這三個因素的防護統(tǒng)稱為三防，三防設(shè)計內(nèi)容包括材料和加工工藝的正確選擇、結(jié)構(gòu)的合理性設(shè)計、使用應(yīng)力的計算、防護體系的有效合理的選取。對于電子通訊設(shè)備在生產(chǎn)、運輸、工作過程中受到的震動、摩擦、沖擊等機械應(yīng)力應(yīng)當采取有效的防護設(shè)計。有效的設(shè)計方法可以分為消除和減少震源、對震源隔離和去諧。另外還可以采取去耦、阻尼、剛性化阿德方法來有效的抗沖擊和抗震動。選取相應(yīng)的耐腐蝕、抗變異的材料進行生產(chǎn)，同時做好設(shè)備的隔離、防濕等工藝防護措施，使電子通訊設(shè)備的耐環(huán)境性能得到提高，使設(shè)備的可靠性得到增強。

4.4 電子通訊設(shè)備的電磁防護

為了盡量降低電磁波對設(shè)備的輻射和干擾，應(yīng)該對設(shè)備進行電磁兼容設(shè)計，既根據(jù)電子通訊設(shè)備的使用環(huán)境采取相應(yīng)的接地設(shè)計。對于電位之間電磁干擾較小的情況，可以采用就近連接的方法：對于電位之間電磁干擾適中的情況，可以采用插座連接的接地方式：對于電位之間電磁干擾較大的情況，可以采用工作地點連接的方法：對于電位之間電磁干擾非常大的情況，可以采用接地匯集線處連接的方法。采用屏蔽設(shè)計有效地切斷電磁波的傳播途徑，屏蔽電磁波對電子通訊設(shè)備的干擾，實現(xiàn)對電子通訊設(shè)備的有效保護。屏蔽電磁波的主要方式為：選取高導(dǎo)磁率的制造材料、增加屏蔽體的壁厚、減少被屏蔽物體的體內(nèi)磁通、優(yōu)化屏蔽體的結(jié)構(gòu)等。然而以上針對電磁波的有效措施仍然不能避免傳導(dǎo)騷擾發(fā)射或騷擾發(fā)射進入設(shè)備，為此還要針對不需要的信號進行濾波設(shè)計，采用由耗器件組成的吸收式濾波器和由電容、電感組成的反射式濾波器防止電子通訊設(shè)備受到干擾。反射式濾波器可以在阻帶內(nèi)提供較高的串聯(lián)阻抗和較低的并聯(lián)阻抗，對噪聲源進行有效的反射。吸收式濾波器可以使阻帶內(nèi)的噪聲能量轉(zhuǎn)化為熱能量，對電磁波起到有效的吸收作用。

現(xiàn)實生活中仍存在諸多影響電子通訊設(shè)備可靠性設(shè)計技術(shù)的因素。對所存在的因素進行分析并提出相對的解決措施能夠不斷促進我國電子通訊設(shè)備可靠性設(shè)計技術(shù)的發(fā)展。