摘 要：科學技術的日新月異以及電子通訊設備種類的不斷增多，使得電子通訊設備產(chǎn)品在呈多樣化發(fā)展趨勢的同時，該行業(yè)之間的競爭也在空前加劇。再加上社會的不斷進步與發(fā)展，社會對于電子通訊設備的質(zhì)量以及可靠性的要求也在不斷提高，過去的單純的依靠價格優(yōu)勢來迎合消費者的狀況在不斷消失，人們更關注的則是電子通訊設備的穩(wěn)定性以及運行的可靠性。從當前電子通訊設備的生產(chǎn)現(xiàn)狀來看，在電子通訊設備的生產(chǎn)過程中需要進行質(zhì)量控制的要素有很多，但是最關鍵的是要在設計的過程中就應該融入設備可靠性的設計理念，如果電子通訊設備設計過程中沒有充分考慮到可靠性以及安全性的設計，那么就無法真正的保證設備的質(zhì)量以及安全運行。在這種情況下，對于電子通訊設備的可靠性設計進行分析和論述具有重要的現(xiàn)實意義。

關鍵詞：電子通訊設備；可靠性；設計

中圖分類號：TN02

1 電子通訊設備可靠性設計的必要性及影響要素分析

1.1 可靠性設計的必要性分析

簡而言之，電子通訊設備可靠性設計的必要性表現(xiàn)為以下幾個方面：第一，可靠性存在于電子通訊設備的整個生命周期內(nèi)，不管是對于設備的設計，還是對于設備的安裝、使用以及維修，都離不開可靠性。但是一個重要前提就是重視可靠性設計，即設備的可靠性定量指標要嚴格體現(xiàn)在設計的過程中，以便為設備的固有可靠性提供有利條件。若在應用過程中，未重視電子通訊設備的可靠性設計，就無法確保電子通訊設備的質(zhì)量。據(jù)有關資料統(tǒng)計表明，設計不合理逐步發(fā)展成為影響設備可靠性的重要因素；第二，伴隨著科學技術日新月異，電子通訊設備逐步向著智能化、小型化和多功能化方向發(fā)展。由于功能不斷發(fā)展，對部件的可靠性要求也不斷提高。從而就要求科學地選擇元器件，通過實施降溫、降額等技術來切實降低元器件的使用效率，以便確保電子通訊設備的可靠性；第三，重視在產(chǎn)品的設計過程中采取可靠性措施，與在后期階段采取措施具有重要的作用和意義，不僅能夠有效降低能耗，而且效果顯著。

1.2 可靠性設計的影響要素分析

對于電子設備的可靠性設計來說，其影響因素是多方面的，一般情況下，主要包括以下四個方面：一是機械化的條件對于設備可靠性的影響。它主要是指在設備機械化環(huán)境下使用的過程中受到的一系列的振動或是沖擊等因素導致的不良影響；第二是氣候條件和不利環(huán)境對于電子通訊設備的影響。由于氣候、環(huán)境等因素的多邊性，它們都將影響到設備的正常使用以及可靠性；三是生產(chǎn)技術以及生產(chǎn)條件等對于設備可靠性的影響。由于一些企業(yè)在生產(chǎn)制造電子通訊設備方面的技術、設備以及生產(chǎn)條件等等方面還不夠成熟，因此在設備生產(chǎn)的過程中，可能由于各方面差異因素的影響而最終影響產(chǎn)品質(zhì)量和使用情況；四是外界電磁干擾等干擾因素對于設備可靠性的影響。其實電磁干擾對于設備的影響在很大程度上還是外界環(huán)境的影響，由于設備在使用過程中，可能周圍環(huán)境存在不同程度的電磁波，這對于設備的正常使用將產(chǎn)生直接的影響，影響設備的性能和安全可靠性。

2 電子通訊設備的可靠性設計

2.1 電子線路的可靠性設計，進行簡化設計

電子通訊設備的可靠性設計是一個很復雜的過程，也是不斷降低這種復雜性函數(shù)的一個過程。因此對于電子線路的可靠性設計，要在滿足設備基本性能需求的基礎上，不斷的降低優(yōu)化流程，這也就是我們首先要論述的簡化設計。在對于電子線路進行簡化設計過程中，可以從以下幾個方面入手：一是可以使得一個電路元件或是器件同時供多個通道使用，進而減少線路通道；二是在保證基本的設計要求和使用功能的基礎上，要盡可能的減少器件的個數(shù)以及類型，并逐漸朝著集成電路的方向發(fā)展，通過使用集成電路來降低連線數(shù)和接點數(shù)，進而達到優(yōu)化設計的目的；三是逐步實現(xiàn)硬件系統(tǒng)向軟件系統(tǒng)的轉換，很多的功能可以通過軟件代替硬件，進行簡化設計；四是逐步實現(xiàn)模擬電路向數(shù)字電路的轉變，這對于提高電路的可靠性具有重要作用，同時設計需要堅持最優(yōu)化設計原則。但在優(yōu)化設計的過程中還需要注意一些問題，比如不能一味的降低元器件數(shù)，而增加其他器件的承載能力，減少設備的基本性能；再比如一些關鍵性器件或是不成熟的軟件系統(tǒng)技術等不能直接使用。

2.2 低功耗與保護電路設計

科學技術的日新月異和發(fā)展，電子通訊設備以及電子系統(tǒng)也在逐漸朝著微型化和高密度化的方向發(fā)展，不僅器件密度在增加，設備線路的熱功率也有著很大程度的增加，低功耗的設計以及保護設計也成為電子通訊設備電子線路設計過程中的重要內(nèi)容。

對于低功耗設計，應該從以下兩個方面入手。一方面是在線路器件選擇的過程中，要盡量使用一些低功耗的元器件，那么眾多器件疊加之后的線路系統(tǒng)的總能耗也會有所降低，同時在滿足基本的設計要求和使用需求的基礎上，對于電力系統(tǒng)的方式，我們應該盡量選用CMOS線路；另一方面，同樣是在滿足基本的功能條件下，應該盡可能使用優(yōu)化設計后的具有一定邏輯性的電路，不僅運行速度以及散熱性會得到提高，同時還要進一步降低系統(tǒng)的硬件數(shù)量。對于保護電路設計，其主要是基于電子線路系統(tǒng)的安全性考慮。由于電子線路系統(tǒng)的應用和運行的過程中，可能會受到各種要素的影響，因此保證系統(tǒng)的安全性至關重要。保護電路的設計主要是通過增加保護電路來實現(xiàn)。

2.3 三次設計

三次設計主要包括電子線路的系統(tǒng)設計、參數(shù)設計以及容差設計，它們對于電子線路設計的重要性也都是直接的。系統(tǒng)設計主要是系統(tǒng)的總體性設計，而參數(shù)設計則是通過借助計算機應用技術，再根據(jù)相應的技術手段確定合理的參數(shù)組，同時進行參數(shù)設計也是進行三次設計的關鍵和重中之重。而容差設計是在參數(shù)組確定之后的進行各個期間的一種容差檢測，主要目的還是對于系統(tǒng)參數(shù)進行優(yōu)化?？偟膩碚f，在對于電子線路進行三次設計之后，系統(tǒng)的性能以及可靠性會明顯增強。但是三次設計必須遵循一定的技術指標以及器件的實際參數(shù)水平，也就是說三次設計應該基于器件的實際參數(shù)進行，對于一些參數(shù)不確定或是不夠穩(wěn)定的應該在設計時進行適當?shù)囊?guī)避，防止造成不良影響。

2.4 印制電路板的可靠性設計，電磁的兼容性設計

通常情況下，當印制電路板上面存在一定程度的電感的時候，那么就很容易在印制電路板上面產(chǎn)生干擾，進而影響到電路板的正常運行，所以我們要盡可能的降低這種干擾的影響，并進行必要的電磁的兼容性設計。在實踐以及研究中我們發(fā)現(xiàn)，印制電路板上面的電感程度和印制導線的長度有著直接的關系，且長度越小的印制導線的電感量也就越小，因此在設計的過程中我們可以通過采用短而粗的導線來減少干擾。

另外由于印制電路板之間的各個導線直接還會存在著一定程度的串擾，所以在進行電路板布線的過程中還應該控制好線與線之間的距離，盡可能減少交叉的同時還應該拉開線距。對于部分容易受到干擾的線路可以通過接地線的方法來減少串擾的影響。對于印制線條終端存在的反射干擾，在正常情況下，可以通過縮短印制線條的長度或是改變線路的傳輸速度來降低干擾程度，同時在特定需要或是情況下，還可以在終端的位置與電源之間添加特定大小的匹配電阻，這種措施減少干擾的效果也非常的好。

2.5 接地設計與熱設計

印制電路板的接地設計，由于不同的印制電路板布局以及接地方式的不同，因此在進行接地設計時還需要注意多方面的內(nèi)容。如果電路板的布局允許的話，那么可以直接采用成大平面的接地方式，也就說可以一面直接接地，另一面則專門進行布線。采用這種接地方式可以有效的降低對地抗阻，減少對于信號的干擾以及削弱噪聲。另外直接采用大平面的接地方式還會產(chǎn)生一定的靜電屏蔽效應，減少外來要素對于電路的高頻率干擾，同時也會起到一定程度的散熱效果。在設計時，數(shù)據(jù)的總線布線也應該遵循一定的布線原則，同時信號底線也應該盡可能遠離時鐘線，這樣就可以很好的排除其他地線的干擾。在進行接地設計過程中，如果印制電路板布局允許的話，則可以采用雙面板或是多層板，這樣就可以減少布線長度，防止高頻干擾，具體的走線還應該根據(jù)實際需要而定。

印制電路板的熱設計應該以提高散熱效果為主要設計理念，在安全印制板時要控制好間距，相關的元器件的選擇以及安裝都需要遵循相應的設計原則。對于部分通過對流空氣實現(xiàn)散熱的電子通訊設備，設計時要合理設計電路氣流路線，使得排氣通暢；對于印制板上的器件的位置布置也應該考慮到元件的散熱程度，比如可以將一些散熱量較大的器件放在氣流較強的位置。

3 結束語

電子通訊設備發(fā)展至今，其可靠性設計對于保障設備的安全性能以及穩(wěn)定運行具有重要的作用，同時它也是電子通訊設備生產(chǎn)制造的一個重要而又關鍵的環(huán)節(jié)。在進行電子通訊設備可靠性設計的過程中，應該從電子線路的可靠性設計以及印制電路板的可靠性設計兩個主要方面入手，同時也應該注重合理選用元器件，在每一步設計環(huán)節(jié)都應該融入可靠性的設計理念和思想，在考慮設備綜合使用指標的同時還應該注重設備的運行穩(wěn)定性和質(zhì)量安全性。伴隨著科學技術的不斷發(fā)展，電子通訊設備的應用也在變得不斷廣泛，在社會中發(fā)揮著巨大的促進發(fā)展作用，同時這也要設備的可靠性設計成為了可能，每一個電子通訊設備生產(chǎn)設計企業(yè)，都應該注重可靠性設計，努力實現(xiàn)電子通訊設備經(jīng)濟效益以及社會效益的有機統(tǒng)一。

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作者簡介：徐赟（980.11-），女，南京人，實訓中心副主任，實驗師，碩士，研究方向：電子通訊。

作者單位：鐘山職業(yè)技術學院，南京 210049