【摘 要】隨著電子通訊技術(shù)的不斷普及與發(fā)展，其應(yīng)用門(mén)檻越來(lái)越低，而技術(shù)含量卻越來(lái)越高，設(shè)備生產(chǎn)廠商之間的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越大。與此同時(shí)，電子通訊設(shè)備在人們?nèi)粘９ぷ魃钪兴嫉谋戎卦桨l(fā)升高，這就不可避免地促使可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)的高速發(fā)展。設(shè)備生廠商想要抓住客戶(hù)，不能只靠單純提高性?xún)r(jià)比，更應(yīng)該提高其產(chǎn)品的可靠性。本文重點(diǎn)討論了可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)的要求及實(shí)現(xiàn)方案，僅供參考。

【關(guān)鍵詞】電子通訊設(shè)備 可靠性設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)指標(biāo) 實(shí)現(xiàn)方案

一、電子通訊設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì)要求

電子通訊設(shè)備的可靠性，不單單涉及到元器件的設(shè)計(jì)使用，更包含降額要求、簡(jiǎn)化要求、冗余要求、健壯要求等，現(xiàn)分述如下。

（一）元器件的選用必須合理

無(wú)論是哪種電子通訊設(shè)備，其基本組成成分都是各種電子元器件，若是這些元器件本身沒(méi)有極高的可靠性，組裝出來(lái)的電子通訊設(shè)備又有何可靠性可言？

因此，在元器件的設(shè)計(jì)使用上，必須嚴(yán)格執(zhí)行一套標(biāo)準(zhǔn)。首先，在設(shè)計(jì)上，盡量不要無(wú)謂地增加元器件的種類(lèi)，使其維護(hù)與保障過(guò)程盡量單一；其次，在使用上必須盡量采用先進(jìn)的元器件，并保證采購(gòu)渠道的穩(wěn)定性與合法性，防止元器件質(zhì)量參差不齊的情況發(fā)生。

（二）設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)必須具備降額設(shè)計(jì)意識(shí)

所謂降額，指的是保證設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，內(nèi)部各元器件承受的電應(yīng)力或熱應(yīng)力不超過(guò)其額定值。通過(guò)降額，能夠保證元器件工作環(huán)境的穩(wěn)定，降低其故障率，進(jìn)而減少整個(gè)設(shè)備出現(xiàn)故障的幾率。

一般而言，在設(shè)計(jì)中，我們必須保證設(shè)計(jì)按照Ⅱ級(jí)降額標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，具體為保證通過(guò)降額設(shè)計(jì)，既能夠盡量保證元器件運(yùn)行的可靠性，又能夠保證設(shè)備充分滿(mǎn)足了用戶(hù)的投資，即，保證降額滿(mǎn)足設(shè)備的可靠性與性?xún)r(jià)比的關(guān)系。

（三）設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)必須具備簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)意識(shí)

一般而言，設(shè)備越復(fù)雜，其可靠性越低，因此在滿(mǎn)足設(shè)備正常使用的前提下，因保證其內(nèi)部設(shè)計(jì)最簡(jiǎn)單。這一方面能有效減少故障的出現(xiàn)率，一方面又能保證一旦故障出現(xiàn)，能夠以最快的速度進(jìn)行維修。

其基本原則是：首先，減少單位元器件數(shù)量，降低連接復(fù)雜度；其次，單位元器件可靠性必須高；再次，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)化單位元器件；然后，還應(yīng)以模塊化、集成化為要求進(jìn)行設(shè)計(jì)；最后，強(qiáng)化軟件功能，弱化硬件功能。

（四）設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)必須具備冗余設(shè)計(jì)意識(shí)

所謂冗余，是指設(shè)備在某一單元出現(xiàn)故障之后，整個(gè)設(shè)備還能通過(guò)另一單元完成整個(gè)工作流程。一般而言，該原則違背了上面三項(xiàng)原則，其基本理念，就是在設(shè)計(jì)過(guò)程中，能夠容忍一部分單位元器件出現(xiàn)故障，因此，一般只有在無(wú)法進(jìn)行降額、簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，且難以采用更具耐受性元器件時(shí)，才優(yōu)先考慮這一原則。

其基本原則是：首先，根據(jù)安全可靠原則，確定冗余的等級(jí)、類(lèi)型要求；其次，根據(jù)要求選用冗余方案；再次，根據(jù)冗余方案確定配置與管理手段。

（五）保證設(shè)備具備一定的健壯性

所謂健壯性，在這里指的是保證設(shè)備在使用周期內(nèi)，能夠容忍一定限度的內(nèi)外環(huán)境變更，以最小的消耗，保證設(shè)備具備長(zhǎng)久運(yùn)行的安全可靠性。

一般設(shè)計(jì)原則可遵循QFD開(kāi)發(fā)手段或三次設(shè)計(jì)手段等。

二、實(shí)現(xiàn)電子通訊設(shè)備可靠性設(shè)計(jì)的方案

隨著可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)的迅猛發(fā)展，產(chǎn)生了多種遵循可靠性設(shè)計(jì)原則的基本方案，其中有代表意義的就是電磁兼容設(shè)計(jì)、熱設(shè)計(jì)、耐環(huán)境設(shè)計(jì)、軟件可靠性設(shè)計(jì)等，分述如下。

（一）電磁兼容設(shè)計(jì)

該設(shè)計(jì)方案的主要內(nèi)容，就是保證電子設(shè)備之間或者其內(nèi)部元器件之間，不會(huì)因?yàn)殡姶鸥袘?yīng)出現(xiàn)運(yùn)行故障。

現(xiàn)以幾個(gè)例子介紹其應(yīng)用。首先，在進(jìn)行電子通訊設(shè)備接地設(shè)計(jì)時(shí)，如果接地設(shè)備的頻率不足1MHz，應(yīng)該采取單點(diǎn)接地的手段，以防止環(huán)路因素引起的電電磁兼容干擾；其次，對(duì)敏感設(shè)備采取主動(dòng)屏蔽電磁干擾的手段進(jìn)行屏蔽設(shè)計(jì)，以良導(dǎo)體制屏蔽板屏蔽電場(chǎng)，以高導(dǎo)磁率屏蔽板屏蔽磁場(chǎng)等；在濾波設(shè)計(jì)、瞬態(tài)一致設(shè)計(jì)中，電磁兼容技術(shù)也多有涉及。

（二）熱設(shè)計(jì)

熱設(shè)計(jì)方案的主要內(nèi)容，就是保證元器件運(yùn)行不被其他元器件運(yùn)行產(chǎn)生的熱量干擾，且不會(huì)產(chǎn)生能夠影響其它元器件工作的熱量。一般熱設(shè)計(jì)需要與電路、結(jié)構(gòu)、維修等其它設(shè)計(jì)內(nèi)容綜合考慮。

現(xiàn)以幾個(gè)例子介紹其應(yīng)用。首先，對(duì)運(yùn)行產(chǎn)生高熱的設(shè)備，如CPU等，可采用風(fēng)扇強(qiáng)迫制冷或者自然對(duì)流等手段進(jìn)行散熱；其次，對(duì)風(fēng)扇不宜安裝，卻又需要強(qiáng)迫制冷的元器件，可以采用銅條導(dǎo)熱，冷卻銅條的間接散熱方法；有時(shí)我們還需要通過(guò)加熱、恒溫等措施，來(lái)保證元器件的工作溫度，這同樣屬于熱設(shè)計(jì)的范疇。

（三）其它設(shè)計(jì)方案

其它設(shè)計(jì)方案主要包括耐環(huán)境設(shè)計(jì)、軟件可靠性設(shè)計(jì)等。其中前者包含有三防設(shè)計(jì)，是目前比較熱門(mén)的一個(gè)話(huà)題，例如索尼公司的Xperia Z手機(jī)，就采用了相應(yīng)技術(shù)，其它還有抗沖擊震動(dòng)設(shè)計(jì)等；后者主要針對(duì)軟件設(shè)計(jì)，重點(diǎn)在于防止軟件層面的系統(tǒng)不穩(wěn)定。

三、結(jié)束語(yǔ)

隨著電子通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們對(duì)電子通訊設(shè)備的運(yùn)行可靠性越發(fā)重視，使得廠商在設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須充分考慮元器件的合理選用、降額設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、冗余設(shè)計(jì)、健壯設(shè)計(jì)等可靠性設(shè)計(jì)基本要求，為了滿(mǎn)足這些要求，就需要設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中，充分考慮到電磁兼容設(shè)計(jì)、熱設(shè)計(jì)、耐環(huán)境設(shè)計(jì)、軟件可靠性設(shè)計(jì)等多方面內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉頌.電子通訊設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)探討[J].大觀周刊，2012（11）.

[2]寇曉瑩.電子通訊設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)探討[J].黑龍江科技信息，2013（17）.

[3]李秘. 電子通訊設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)探討[J].數(shù)字化用戶(hù)，2013（14）.

[4]錢(qián)占，馬程軍，偉高倩. 電子通訊設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)探討[J].數(shù)字化用戶(hù)，2013（14）.