Разработка СВЧ модуля: Методические указания к индивидуальным заданиям на конструкторский практикум, страница 15

Расчет надежности заключается в определении показателей надежности модуля СВЧ по известным характеристикам надежности составляющих компонентов и условиям эксплуатации. Составляется логическая модель безотказной работы модуля. При ее составлении предполагается, что отказы элементов независимы, а элементы и модуль могут находиться в одном из двух состояний: работоспособном или неработоспособном. Элемент, при отказе которого происходит отказ модуля, считается последовательно соединенным на логической схеме надежности. Элемент, отказ которого не приводит к отказу модуля, считается включенным параллельно.

Расчет надежности РЭС по внезапным отказам производится в следующей последовательности [22]. Составляется логическая схема надежности, определяются интенсивности отказов элементов с учетом условий эксплуатации модуля СВЧ, используя выражение.

где  - минимальная интенсивность отказов;  и  - поправочные коэффициенты, учитывающие воздействие механических факторов;  - поправочный коэффициент, учитывающий воздействие влажности и температуры;  - поправочный коэффициент, учитывающий давление воздуха;  - поправочный коэффициент, определяемый температурой поверхности элемента  коэффициентом нагрузки  .

Значения поправочных коэффициентов приводятся втаблицах и графиках. [3,16,22]. Результаты расчетов удобно представить в виде таблицы, Долее рассчитывается вероятность безотказной работы в течение заданной наработки на отказ. Для не резервированных систем

, где n – число элементов.

При этом суммарная интенсивность отказов модуля

, а среднее время наработки на отказ

.

В случае резервирования системы вид выражения для определения вероятности безотказной роботы определяется применяемой схемой резервирования.

Обычно строят график, выражающий зависимость вероятности безотказной работы от времени эксплуатации модуля.

Определение комплексного показателя технологичности модуля производится с помощью одной из методик, например, [16] или [22].

10.2. Тепловые режимы работы модулей СВЧ.

В зависимости от типа конструкции корпуса, материала подложки, расположения активных и пассивных элементов на подложке, способа крепления подложки в корпусе и компонентов на плате возможны самые разнообразные тепловые режимы роботы модуля СВЧ.

Тепловые расчеты начинаются с оценки теплового режима. Если тепловой режим такой, что нагрев элементов находится в пределах интервала допустимых температур их работы, то на этом этапе тепловые расчеты и заканчиваются. Если вышеуказанное условие не выполняется, то рассчитываются перегревы элементов и определяются пути отвода тепла от них. Для оценки тепловых режимов требуются следующие исходные данные:

-  вариант конструктивного исполнения модуля;

-  способы крепления микрополосковой платы к корпусу;

-  толщина платы,  ;

-  коэффициент теплопроводности платы, ;

-  толщина слоя клея между платой и основанием корпуса, ;

-  коэффициент теплопроводности клея, ;

-  температура корпуса модуля,  °С;

-  максимально допустимая температура навесных полупроводниковых компонентов,  °С;

-  внутренне тепловое сопротивление навесного полупроводникового элемента, , где i - порядковый номер элемента;

-  мощность, рассеиваемая навесным полупроводниковым элементом, , Вт;

-  ширина навесного полупроводникового элемента, , м;

-  длина навесного полупроводникового элемента, , м;

-  радиус цилиндрического навесного полупроводникового элемента, , м;

-  максимально допустимая температура пленочных резисторов, °C;

-  ширина элемента с распределенными параметрами, ,м;

-  длина элемента с распределенными параметрами, ,м;

-  внешний радиус элемента в форме полукольца, ,м;

-  внутренний радиус элемента в форме полукольца, ,м;

-  мощность рассеяния элемента с распределенными параметрами и элементов в форме полукольца, ,Вт;

-  коэффициент затухания по направлению элемента с распределенными параметрами, ,Нп.