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车辆监测用微波测速雷达的可靠性设计.doc
车辆监测用?微波测速雷?达的可靠性?设计
?一、可靠性设计?的主要基本?参照文件 2
?二、 2
?三、 4
?四、 4
?五、电路级可靠?性设计 6
六、结构级可靠?性设计 11
七、综合级可靠?性设计 14
八、可靠性预检?验 15
用实例解说?如何进行系?统化的可靠?性设计;介绍按系统?级、电路级、结构级、综合级的设?计方法;参数中心设?计等现代概?念的应用;发展自主创?新商用电子?产品的特点?、难点和必须?经过的历程?。
?一、可靠性设计?的主要基本?参照文件
? GB/T 11463?—1989 电子测量仪?器? 可靠性试验?;
? GB 6587.1-86? 电子测量仪?器环境试验?总纲
???????????????? 及GB 6587 系列文件;
? GB 5080.1-86 设备可靠性?试验? 总要求
??????????????? ?及GB 5080 系列文件。
? JJG 527-2007机?
? JJG 528-2004 机动车雷达?测速仪检定?规程
?二、
1.???? 保证测速雷?达产品符合?国家和行业?提出的相关?可靠性标准?;
2.???? 保证产品在?使用民用级?元器件和批?量生产条件?下,达到合理的?合格率;
3.???? 保证产品在?民用无维护?、户外恶劣的?应用环境下?,具有合理的?故障率;
4.???? 保证上述要?求的低成本?实现。
?
??? 以上四项要?求事实上是?产品能否生?存的基本条?件。公路车辆测?速雷达作为?民用产品,不可能用苛?刻的元器件?筛选来满足?产品合格率?的要求,因为那样会?大幅度提高?产品造价;不可能要求?用户具有专?业的维护技?能、遵从耐心的?安装规则、和有清洁的?安装使用环?境;必须能适应?长期户外的?恶劣环境,包括-200C~+700C的?
?三、
?? 系统级设计?:采用精简设?计方案。在满足技术?要求的前提?下,尽量避免使?用繁杂的电?路和结构设?计方案。
?? 电路级设计?:采用降额设?计原则;预保护技术?;电路参数中?心设计技术?;低敏感度设?计技术;抑制干扰的?接地和布线?技术;抑制干扰的?屏蔽技术;电路的保护?性设计;接口的保护?性设计;以及电磁兼?容性设计。
?? 结构级设计?:采用电路-结构一体化?的设计方法?,在保证电气?特性的同时?,还要保证结?构满足环境?应用需求。需要考虑的?技术问题包?括:壳体的刚性?、密封性、易安装性、和环境适应?性(温度、湿度、抗风、抗盐雾、抗振动能力?);结构的力学?合理性;结构与电磁?兼容技术的?适应性;结构力学、声学振动对?雷达性能的?影响考虑。
?? 综合级设计?:指热设计、抗辐射设计?、抗主动干扰?设计;环保型设计?考虑;包装、运输设计考?虑等等。本测速雷达?不考虑抗辐?射和抗主动?干扰设计问?题。
?四、
?? 精简设计是?经济型电子?系统可靠性?设计的基本?思路。本测速雷达?的总体方案?完全遵从精?简设计的原?则。具体地说,在总体设计?中考虑了
?????? 使用最可靠?又简单、有效的设计?方案;
?????? 对关键性的?技术问题进?行仔细论证?和预先研究?,保证达到技?术要求,避免过度设?计;
?????? 避免使用繁?杂的电路设?计方案;
?????? 避免在设计?方案中使用?对应用环境?敏感的部件?或组件。
在系统级设?计方案中使?用了下列设?计考虑:
1.???? 微波发射源?使用混合微?波集成电路?振荡器,而不用国外?产品常用的?GUNN振?UNN振荡?GUNN的?
2.???? 从测速雷达?的应用要求?来看,雷达天线波?束方向性图?的质量是决?定性能的关?键。这包括波束?宽度,波束形状因?子(-10dB宽?3dB宽度?15dBi?或更低。这为雷达在?批量生产条?件下保证性?能的一致性?奠定了基础?。
3.???? 雷达接收和?信号检测使?用了窄带系?统方案,以达到低的?噪声带宽。尽可能减少?微波收发系?统中的微波?器件,对于降低成?本和提高可?靠性很有意?义。
4.???? 充分利用当?前市场上可?得到的电子?器件的功能?,达到简化设?计、提高性能、和降低成本?的综合目标?。
5.???? 使用了单个?高速KIT?OZERP?信号处理方?案,尽量不附加?FPGA芯?OZERP?芯片功能强?大,不贵。我们的经验?表明,充分发挥单?个KITO?ZERP的?TOZER?P软件工作?
?五、电路级可靠?性设计
1. 降额设计
?? 采用了以下?降额设计措?施:
?????? 所有元器件?采用工业级?,容许工作温?度范围(-400C~+850C);储存温度范?围(-650C~+1500C?);
?????? 电容元件的?耐压高于工?作电压2倍?;
?????? 电源模块上?电容元件的?耐压
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