电子通讯设备可靠性设计分析

　　摘要：随着科技的发展，电子通讯技术广泛应用于现代科技、科研、国防、农业等领域，不断扩大的电子通讯设备规模，促使人们愈加关注设备的可靠性问题。基于此，文章对电子通讯设备可靠性设计进行分析，以期能够提供一个借鉴。

　　关键词：电子通讯设备；可靠性；设计

　　1.可靠性设计的基本任务及意义

　　1.1可靠性设计的基本任务

　　电子通讯设备进行可靠性设计时的基本任务是：在当前元器件的基础上，采取不同对策，同时考虑产品的性能、体积、重量等提高设备的总体设计、稳定性、耐环境设计、热设计等，实现电子通讯设备可靠性指标。

　　1.2可靠性设计的意义

　　（1）在电子通讯设备的整个生命周期内始终存在可靠性，从设备设计、安装、使用到维修养护都需要设备可靠性。这就要求从设备设计开始就要严格遵守可靠性定量指标，确保设备具有固有可靠性，提高电子通讯设备质量，促进电子通讯设备发展。（2）现代的电子通讯设备发展逐渐朝着小型化、多功能化和智能化方向发展。电子通讯设备功能的增加的同时，对产品可靠性提出了新的更高要求。针对电子通讯设备元器件，采取降温、降额等技术促使元器件的使用功率得到有效降低，提高设备可靠性。

　　2.影响电子通讯设备可靠性的因素

　　电子通讯设备可靠性影响因素比较复杂，涉及到电子通讯设备的各方面设计内容，详细来说主要包括：

　　2.1元器件的控制

　　元器件的可靠性对电子通讯设备影响比较直接，其也是电子通讯设备的最主要组成部分，在对元器件进行控制时应该坚持降低元器件品种、降低维持费用、延长元器件使用寿命的原则，所以应该在质量上有所保障，这样就需要从元器件的研发、采购到后期的保管都要进行严格监督，确保投入使用的元器件是合格产品。

　　2.2简化设计

　　电子通讯设备内容的组成单元数目一般与其可靠性之间呈现负相关，数目越多，电子通讯设备的可靠性就越低，所以简化设计也是提高电子通讯设备可靠性的重要途径。简化设计并不是一味的减少各组成单元的使用，而是要遵循一定原则：第一，使用的元器件应该坚持高性能的原则；第二，电子之间应该减少连接；第三，可以使用模块化和集成化设计来简化单位组成数目；

　　2.3冗余设计

　　冗余设计是为了在设备出现故障时能够快速解决而在正在完成单位背后增加后备单位的设计，以建立替补单元的形式来提高电子通讯设备的可靠度。冗余设计和简化设计之间存在一定的矛盾，因为冗余设计师增加单位，这样就会提高整个设备的体积、重量和成本，所以冗余设计使用的前提就是满足简化设计，这样就要求：首先去冗余系统的等级进行确定，也就是验证电子通讯设备的抗故障工作能力；其次根据电子设备的类型来选择适合的冗余设计；第三，根据所选择的冗余设备来规划配置方案；最后是根据制定的方案来操作，完成整个冗余设计。

　　2.4降额设计

　　降额设计就是在设计电子通讯设备时要保障其工作承受力在额定值之下，从而降低设备故障率、提高设备工作性能。因为电子通讯设备在工作时总需要一定的温度应力和电应力，并且这两种应力对电子设备的可靠性影响很大，所以将额设计成为必备环节。

　　3.提高电子通讯设备可靠性的对策

　　3.1简化优化电子线路，从而提高电子通讯设备的可靠性

　　电子通讯设备的可靠性设计是一个复杂的设计过程。对电子设备进行可靠性设计的过程要求在满足设备基本性能的需求的基础上进行的，通过不断的降低优化流程，从而达到电子设备可靠性的目的。在对电子线路简化的过程中，可以通过以下几个方面入手：（1）使多个元器件共用一个通道，尽量减少线路通道的数量。（2）以保证设备的基本性能为前提，减少元器件使用数量，通过集成电路的使用减少接点数和连线数。（3）尽量用软件代替硬件。（4）用数字电路代替模拟电路。值得注意的是，在进行线路简化的过程中，避免出现元器件过量负荷的现象，造成集成电路板被烧坏的结果，从而影响电子通讯设备的可靠性。不能将一些不成熟的技术或者具有不稳定性的元器件应用到线路简化设计中，以便保证电子通讯设备的可靠性。

　　3.2科学合理选取元器件

　　（1）根据电路性能和实际工作环境，选取合理的元器件满足设备工作时的质量要求和技术性能等要求，并留有一定的裕量；（2）选取的元器件要具备较好的质量保证，且具有较强的可靠性，不得使用质量存在问题的元器件；（3）选用的元器件的品种、规格尽可能少，并最大限度的减少元器件生产厂商，提高复用率。对于不同规格的元器件要根据择优选用原则。（4）电子元器件满足一般性的要求后，还必须进行可靠性筛选环节，只有通过可靠性检测的才能投入到电子通讯设备中；在选取元器件的过程中，做好数据记录工作，并在之后的电子通讯设备使用中，记录好元器件的使用性能和可靠性方面数据，为之后的元器件选取提供参考。

　　3.3加强电磁防护工作

　　（1）电磁兼容设计方案。采取接地设计，防止外界电磁场干扰设备运行，维护设备稳定工作。进行接地设计时，若要求电位基准之间存在较小的干扰，应采取就近连接方法；若要求电位基准之间存在干扰，应采取插座处连接的接地法；若要求电位基准之间存在较大的干扰，应采取工作地点连接的接地法；若要求电位基准之间存在非常大的干扰，应采取接地汇集线处连接的接地法。（2）滤波设计。采取滤波设计方法将不需要的信号滤去，防止设备受到干扰。常采用的滤波器有吸收式和反射式滤波器，吸收式滤波器由有耗器件组成，而反射式滤波器通常由电容和电感等期间组成。（3）屏蔽设计。屏蔽设计通过切断电磁波的传播途径，实现对电子通讯设备的抗干扰保护。3.3电子通讯设备的整机散热性对策电子通讯设备外部的机壳通过将内部热量扩散到外部环境中，因此，设计的机壳散热性能要考虑材料可设计问题。首先，选取的机壳材料应该是具有较好的导热性质的材料，可有效实现设备内部和外界环境之间的热量传递；其次，在机壳内部和外部表面涂抹一层黑漆，增强机壳的热辐射能力；最后，在机壳上设置一些合理的通风孔，加强内外部的热交换能力。

　　3.4低耗功率设计

　　电子通讯设备的电子系统逐渐向微型化和高密度化方向发展，不仅元器件的使用密度在增加，集成电路板的耗功率也在增大，这也就是一些电子产品在使用过程中会产生持续发热现象的原因。为了保护电路，应该采取低耗功率的电路设计，间接达到增大电子通讯设备可靠性的目的。

　　结束语

　　关于电子设备的可靠性设计，我们必须注重执行和细节。同时完善可靠性设计是一个积累实践、数据和经验的过程，要稳扎稳打，不可操之过急。

　　参考文献：

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