-
可
靠
性
分
析
报
告
Document serial
number
【
UU89WT-UU98YT-UU8CB-
UUUT-UUT108
】
可
靠
性
工
程
结
课
论
文
题
目：
混频器组件可靠性分析
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
201
4
年
6
月
目录
<
/p>
摘
要
················
·············
···············
3
关键
词
·
····························
···········
··
3
1.
元器件清
单
····························
······
3
2.
可靠性预
测
······························
····
4
3.
可靠性分
析
·····························
·
·····
6
可靠性数据分
析
························
7
故障模式影
响
··························
7
危害性分
析
···························
8
4.
结论和建
议
·····························
·····
10
参考文
献
·····························
·
·········
10
混频器组件可靠性分析
郭守鑫
（中原工学院
机电学院
河南
郑州
451191
）
【摘
<
/p>
要】
变频，是将由一个量值变换为另一个量值的过程。具有这种功
能的电路称为变频器（或混频器）。输出信号等于两输入信号频率之
和、差或为两者其他组合的电路。混频器通常由和选频回路构成。
【关键词】混频器，变频，组件
<
/p>
【
Abstract
】
< br>frequency conversion, is to signal frequency by a
value transform into another process
of the value. Which has
the function of
the circuit is called inverter (or mixers). The
output signal frequency is equal to the
sum of two input signal
frequency, or
for both other combination of the circuit. Mixer
is usually composed of nonlinear
components and frequency
selective
circuit.
【
keyword
s
】
mixer, frequency
conversion, components
1.
元器件清单
本组件选用元器件如下：
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
2
可靠性预计
VCO
混频组件由混频器、
VCO
二个功能模块组成。
元器中包括
8
类
11
< br>种
30
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，本组件的可靠性模型是一个串<
/p>
联模型。
本组件是可修复产品，寿命服
从指数分布，根据可靠性理论，其平
均故障间隔时间与失效率成反比，即
MTBFs =
1/
?
?
pi
（
1
）
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基本确定，
名称
场效应管
场效应管
介质谐振器
变容管
单片混频器
隔离器
集成稳压块
片状电阻
片状电容
金属膜电阻
钽电容
射频同轴连接器
型号
AFM06P3-212
FHX14LP
A6
WB2005H
HMC171C8
TGX-
Ⅱ
4
CW78L05
RI-1/10W-
CC41-0805-
RJ-1/2W-10
CA42-25V-47
SMA--
KFD
数量
1
1
1
1
1
2
1
7
8
1
4
2
其失效率因子等有关可靠性参数可以从《
GJB/Z299B-98
电子设备可靠性
预计手册》查到
，因此采用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，环境代号
A
IF
，工作温度
-45
℃
~+60
℃。现对其可靠性指标计算如下：
场效应管的工作失效率λ
P1
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
P1
=
λ
b
π<
/p>
E
π
Q
π
A
π
T
π
M
（
2
）
查得基本失效率λ
b
=
×
10
/h
环境系数π
E
=15
质量系数π
Q
=
应用系数π
A
=3
温度系数π
T
=
匹配网络系数π
M
=1
本组件使用场效应管
2
只，故其工作失效率为
λ
P1
=
×
10
-
6
×
15
××
3
××
1
×
2
=
×
10
-6
/h
单片混频器的工作失效率λ
P2
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
P2
=
π
Q
[C
1
π
T
π
V
+
（
C
2
+
C
3
）π
E
]
π
L
（
3
）
查得环境系数π
E
=17
质量系数π
Q
=
成熟系数π
L
=
温度应力系数π
T
=
电压应力系数π
V
=
电路复杂度失效率
C
1
=
×
10
6
-
-6
/h C
2
< br>=
×
10
-6
< br>/h
封装复杂度失效率
C
3
=
×
10
-6
/h
本组件使用
1
只单片混频器，故其工作失效率为
λ
P2
=
×
< br>[
×
10
-6
< br>××
1+
（
+
< br>）×
10
-6
×
17]
×
1
×
1=
×
10
-6
/h
变容管的工作失效率λ
P3
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
P
3
=
λ
b
π
E
π
Q
π
K
查得环境系数π
E
=13
质量系数π
Q
=
质量系数π
K
=
基本失效率λ
b
=
< br>×
10
-6
/h
本组件使用变容管
1
只，故其工作失效率为
λ
P3
=
×
10
-6
×
1
3
××
=
×
1
0
-6
/h
三端稳压器的工作失效率λ
P4
<
/p>
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
P4
=
π
Q
[C
1
π
T
π
V
+
（
C
2
+
C
3
）π
E
]
π
L
（
4
）
查得环境系数π
E
=17
质量系数π
Q
=
成熟系数π
L
=
温度应力系数π
T
=
电压应力系数π
V
=
电路复杂度失效率
C
1
=
×
10
-
6
/h C
2
=
×
10
-6
/h
封装复杂度失效率
C
3
=
×
10
-6
/h
本组件使用三端稳压器
1
只，故其工作失效率为
λ
P4
=[
×
10
-6
××
1+
（
+
）×
10
-6
×
10]
×
< br>1
×
1=
×
10
-6
/h
隔离器工作失效率λ
P5
隔离器为磁性器件，其工作失效率模型为
λ
P5 <
/p>
=
λ
b
π
E
（
6
）
查得基本失效率λ
b
=
×
10
-6
/h
环境系数π
E
=
本组件使用
2
只隔离器，故其工作失效率为
λ
P5
=
×
10
-6
××
2=
×
10
-6
/h