電子通訊設(shè)備的可靠性設(shè)計分析

曾俊鍵

摘 要：可靠性設(shè)計在電子通訊設(shè)備的設(shè)計和生產(chǎn)中占據(jù)重要地位，提高電子通訊設(shè)備的可靠信不僅可以使產(chǎn)品性能顯著提升，吸引更多用戶，更能促進成本的降低，從而令企業(yè)在激烈的市場競爭中占據(jù)領(lǐng)先地位。電子通訊設(shè)備的可靠性需要從電子元件、設(shè)計技術(shù)以及生產(chǎn)工藝等多個角度入手，本文對如何提高電子通訊設(shè)備的可靠性進行了探討。

關(guān)鍵詞：電子 通訊設(shè)備 可靠性設(shè)計

1電子通訊設(shè)備可靠性設(shè)計的必要性

電子通訊設(shè)備作為廣受重視的新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)，滲透在手機、平板電腦等眾多與人們的生活息息相關(guān)的領(lǐng)域，電子通訊設(shè)備提供的巨大便利已經(jīng)導(dǎo)致人們的日常工作和生活無法離開電子通訊設(shè)備。電子通訊設(shè)備的行業(yè)競爭日趨激烈，用戶在選擇電子通訊設(shè)備過程中的首要考慮因素就是設(shè)備的可靠性。電子通訊設(shè)備的可靠性體現(xiàn)在設(shè)備性能、穩(wěn)定性、散熱性、故障率以及外觀等眾多方面，不斷研發(fā)和應(yīng)用新型技術(shù)實現(xiàn)電子通訊設(shè)備性能、體積與重量的最優(yōu)是相關(guān)研究人員應(yīng)重點關(guān)注的問題。

電子通訊設(shè)備的可靠性貫穿于設(shè)備的整個生命周期，包括產(chǎn)品的設(shè)計、制造、安裝、使用以及后續(xù)的保養(yǎng)維修等。電子通訊設(shè)備在使用期間的質(zhì)量、性能以及產(chǎn)品壽命等都是設(shè)備可靠性水平的體現(xiàn)。隨著用戶對電子通訊設(shè)備使用需求的提升，電子通訊設(shè)備日益朝著智能化、便捷化以及多功能等方向發(fā)展，這就要求電子設(shè)備元器件必須具備更高的質(zhì)量，并實現(xiàn)更快的更新?lián)Q代，在選擇電子設(shè)備時也應(yīng)具有更高的科學性，可以利用降溫手段使元器件的使用效率有效降低，從而為電子設(shè)備的可靠性提供保障。

2電子通訊設(shè)備可靠性的影響因素

（1）機械條件。電子通訊設(shè)備在使用中，處在不同的機械環(huán)境下所受到的元件損害程度各有不同。不同的運載工具會帶來不同的沖擊或是振動等機械影響，從而對設(shè)備造成影響，引發(fā)電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)變形或是元器件受損失靈等問題。

（2）生產(chǎn)條件。設(shè)備的生產(chǎn)條件包括廠房車間的設(shè)備運作狀況、生產(chǎn)能力、制造技術(shù)、生產(chǎn)工藝以及管理水平等，只有生產(chǎn)設(shè)備穩(wěn)定運作并且其他各類生產(chǎn)要求都符合標準時才能確保生產(chǎn)出的電子設(shè)備具有高度可靠性。

（3）氣候環(huán)境。氣候條件包括溫度、氣壓、光照以及空氣質(zhì)量等，電子通訊設(shè)備受氣候因素的影響較大，氣候?qū)υO(shè)備造成的影響包括結(jié)構(gòu)的損壞、元件不再靈活以及電氣性能降低等，嚴重的情況甚至會導(dǎo)致電子通訊設(shè)備無法正常運作。例如大部分手機處于濕度較大的環(huán)境中時，手機的性能都會或多或少的受到損害。

（4）電磁干擾。處于工作狀態(tài)下的電子設(shè)備不可避免的會受到周邊環(huán)境各種電磁波的影響，因而設(shè)備內(nèi)部或是外部就會被干擾而導(dǎo)致電子通訊設(shè)備的噪聲增大或是中斷工作等故障。

3電子通訊設(shè)備可靠性設(shè)計的技術(shù)構(gòu)成

3.1元器件控制技術(shù)

電子通信設(shè)備中元器件是十分重要的構(gòu)成部分，元器件的性能高低直接決定了電子通訊設(shè)備的可靠性，因而有必要提高電子元器件的生產(chǎn)和組裝質(zhì)量，使電子元器件可靠性得到保障的同時減少耗費的電子元器件的種類和數(shù)量，從而降低制造與維護成本，并使電子設(shè)備的使用周期得到有效延長。

3.2降額設(shè)計技術(shù)

當電子元器件或電子設(shè)備承受的工作壓力高于其額定值時，電子元件或設(shè)備很容易就會發(fā)生故障，為了保證元件或設(shè)備的可靠性，應(yīng)考慮合理設(shè)置額定值，一旦元件或設(shè)備所承受的工作壓力高于額定值或是遠遠低于額定值，則會導(dǎo)致很高的故障率，因而在電子通訊設(shè)備可靠性設(shè)計中應(yīng)重點研究降額設(shè)計方式。

3.3余度設(shè)計技術(shù)

余度即電子設(shè)備具備多套能實現(xiàn)既定功能的單元，余度設(shè)計可以保證一旦電子設(shè)備喪失了某一單元會有其他單元代替該單元發(fā)揮功能，若所有單元功能都失去，則整個設(shè)備的功能才會喪失，因此余度設(shè)計可以有效提升電子通訊設(shè)備的可靠性。然而余度設(shè)計技術(shù)的不足之處也較為明顯，由于余度設(shè)計會引入嶄新的設(shè)備單元，從而不可避免的會使設(shè)備體積與重量增加，同時帶來了成本的提升。通常在其他設(shè)計技術(shù)無法滿足可靠性要求時才會考慮采用余度設(shè)計技術(shù)。

3.4健壯設(shè)計技術(shù)

健壯設(shè)計的內(nèi)涵是根據(jù)用戶需求，結(jié)合質(zhì)量功能進行次設(shè)計、QFD等優(yōu)化設(shè)計方案，并最終實現(xiàn)設(shè)計的低成本、高穩(wěn)定性以及系統(tǒng)性。對于制造周期或是使用環(huán)境容易發(fā)生較大改變的情況，健壯設(shè)計技術(shù)極為適用，并且電子設(shè)備在使用周期內(nèi)參數(shù)發(fā)生變化或是結(jié)構(gòu)發(fā)生老化時都比較適合采用健壯設(shè)計技術(shù)。健壯設(shè)計的具體方法包括FMEA、DOE以及QFD等。

3.5精簡設(shè)計技術(shù)

電子通訊設(shè)備應(yīng)在確保功能需求能被滿足的基礎(chǔ)上盡量保證較少的設(shè)備單元數(shù)目。研究人員在進行可靠性模型實驗后發(fā)現(xiàn)，越少的設(shè)備單元數(shù)目可以帶來越高的設(shè)備可靠性，因而在電子通訊設(shè)備的設(shè)計中簡化設(shè)計技術(shù)是十分必要的，精簡設(shè)計不僅可以使設(shè)備可靠性得到提升，而且可以降低電子通訊設(shè)備的成本投入。

4電子通訊設(shè)備可靠性設(shè)計的發(fā)展方向

由于人們?nèi)粘Ｉ钪杏玫降碾娮釉O(shè)備種類和數(shù)量越來越多，不同設(shè)備之間不可避免的會發(fā)生電磁干擾或是不兼容的情況，而這會嚴重損害用戶體驗，電磁兼容設(shè)計技術(shù)應(yīng)運而生，該技術(shù)即通常所謂的EMC設(shè)計技術(shù)，在電磁頻譜日益緊張的前提下，EMC技術(shù)的發(fā)展有極大的必要性。我國對該技術(shù)的研發(fā)起步較晚，目前很多技術(shù)尚且不夠成熟，急需更大的技術(shù)突破。此外，熱設(shè)計技術(shù)也是一大發(fā)展方向。熱設(shè)計即確保電子元件使用時不容易受到產(chǎn)生的熱量的干擾，由于目前的電子通訊設(shè)備內(nèi)部元件密度逐漸變高，并且集成化水平也越來越強，將熱設(shè)計技術(shù)用于電子設(shè)備是很有必要的。

5結(jié)語

電子通訊設(shè)備的可靠性關(guān)系到用戶的使用體驗，用戶需求的不斷提高令可靠性水平的高低越來越受到社會的廣泛重視。設(shè)備的可靠性設(shè)計成功與否與諸多因素息息相關(guān)，首先是執(zhí)行水平的高低，其次是細節(jié)是否做到位。對設(shè)備可靠性的管理涉及到一個公司的流程、制度、經(jīng)驗、管理以及企業(yè)文化等。設(shè)備可靠性需要制造企業(yè)在長期實踐中不斷積累經(jīng)驗，并提高流程與技術(shù)的熟練程度。

參考文獻：

[1] 徐赟. 淺析電子通訊設(shè)備的可靠性設(shè)計[J]. 計算機光盤軟件與應(yīng)用， 2014（22）：299-300.

[2] 紀凌. 探究電子通訊設(shè)備的可靠性設(shè)計[J]. 信息與電腦（理論版）， 2014（1）：30-31.

[3] 趙詠梅， 殷斌. 電子通訊設(shè)備的可靠性設(shè)計技術(shù)研究與分析[J]. 中國新通信， 2017， 19（1）：3-3.