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便携式脉冲发生器可靠性技术研究

作　者: 刘金涛
导　师: 田书林
学　校: 电子科技大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 脉冲发生器 可靠性分配 可靠性预计 可靠性设计 可靠性试验
分类号: TN782
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 73次
引　用: 1次
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内容摘要


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。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章 绪论  10-18
  1.1 课题研究背景  10-12
    1.1.1 脉冲发生器研究背景  10
    1.1.2 可靠性研究背景  10-12
  1.2 可靠性工程国内外发展状况  12-13
  1.3 可靠性分析基础  13-17
    1.3.1 可靠性特征参量  13-14
    1.3.2 可靠性分布  14-15
    1.3.3 电子系统模型  15-17
  1.4 本论文主要工作  17-18
第二章 脉冲发生器总体设计分析  18-28
  2.1 脉冲发生器总体结构分析  18-23
    2.1.1 嵌入式平台设计分析  19-20
    2.1.2 时序模块设计分析  20
    2.1.3 通道模块设计分析  20-22
    2.1.4 软件模块设计分析  22-23
  2.2 脉冲发生器工艺设计分析  23-28
    2.2.1 箱体与布局设计  23-25
    2.2.2 工艺分析  25-28
第三章 脉冲发生器可靠性方案设计  28-45
  3.1 脉冲发生器指标分析  28-31
    3.1.1 功能指标分析  28-29
    3.1.2 环境指标分析  29-30
    3.1.3 可靠性指标分析  30-31
  3.2 可靠性分配  31-38
    3.2.1 系统可靠性建模  31-32
    3.2.2 模糊可靠性设计  32-38
  3.3 可靠性预计  38-45
    3.3.1 元件可靠性建模  39-41
    3.3.2 应力分析法预计  41-45
第四章 可靠性改进具体措施  45-64
  4.1 电路与系统  45-48
    4.1.1 元器件降额设计  45-46
    4.1.2 系统容差设计  46-48
  4.2 热设计  48-51
    4.2.1 热源分析  48-49
    4.2.2 热设计模型建立  49-50
    4.2.3 热仿真与改善  50-51
  4.3 耐环境设计  51-55
    4.3.1 腐蚀防护  52-54
    4.3.2 振动与冲击设计  54-55
  4.4 电磁兼容  55-64
    4.4.1 优化电路设计  55-57
    4.4.2 电源传导控制  57-59
    4.4.3 屏蔽设计  59-64
第五章 可靠性试验与结果分析  64-77
  5.1 可靠性试验概述  64-65
  5.2 可靠性工程试验  65-72
    5.2.1 环境应力筛选试验  65-67
    5.2.2 老炼试验  67
    5.2.3 可靠性增长分析  67-72
  5.3 可靠性统计试验  72-77
    5.3.1 可靠性鉴定试验  72-75
    5.3.2 无失效数据分析  75-77
第六章 结论与展望  77-79
致谢  79-80
参考文献  80-82
附录  82-83
硕士学习期间的研究成果  83-84

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 基本电子电路 > 脉冲技术、脉冲电路 > 脉冲的产生、脉冲发生器
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