电子通讯设备的可靠性设计技术探析

田晓琨

（130104198811041815，石家庄 050000）

1 引言

在信息化技术迅猛发展的新形势下，电子通讯设备随着人类需求的提升而日益增多，产品的样式也日趋多样化，如此便要求提高电子设备的产品质量。而在电子通讯设备的可靠性技术分析的过程中存在诸多因素能够影响电子通讯设备的可靠性。因此需要对其因素进行分析并提出相关保障措施，以便提升电子通讯设备的可靠性。

2 电子通讯设备可靠性设计技术的作用与意义

在构建大数据时代背景下，强化电子通讯设备的可靠性设计技术具有重要的作用与现实意义：首先，电子通讯设备可靠性设计技术是通信设备性能发展的基础。由于电子通讯设备关系到我国信息化建设，因此设计技术的高低直接影响设备的性能。例如在大数据背景下，如果电子通讯设备设计技术存在缺陷那么直接就会导致所设计的设备在使用中出现各种问题，影响用户的安全。其次，电子通讯设备可靠性设计技术也是电子元件创新的主要动力与支撑。近些年我国电子通讯设备可靠性设计技术的发展推动电子元件的创新，拓展了其功能发挥，从而为人类提供了更加便捷的通讯设备。最后，电子通讯设备可靠性设计技术的发展对于推动我国机械制造强国，推动信息化产业发展也具有极为重要的促进意义。

3 影响电子通讯设备可靠性的因素

3.1 生产条件不能达到要求

电子通讯设备对生产厂的设备状况、生产技术、生产能力和管理水平都有着很高的要求，但是部分生产厂家生产设备陈旧、生产技术落后、生产能力和生产管理水平比较低下，所生产的元器件不能达到产品的生产工艺要求，造成了符合可靠性设计的电子通讯设备在可靠性上不能达到设计要求，电子通信设备的可靠性不能得到体现。

3.2 电子通讯设备结构不合理

部分电子通讯设备的元器件完全符合产品可靠性的要求，但是设备的可靠性却达不到设计标准，这是因为在设计之初没有从产品可靠性方面来考虑产品结构的合理性，不能做到合理优化产品结构布局，既不能保证电子通讯产品的经济效益，也不能使产品的可靠性达到要求。

3.3 机械条件对电子通讯设备造成影响

电子通讯设备在运输和使用过程中会受到冲击、挤压、摩擦、震动等机械作用，这些机械作用会使电子通讯产品结构性能降低、元器件损坏、金属部件变形，甚至会使产品不能正常工作。

3.4 气候条件对电子通讯设备造成损坏

电子通讯设备的生产几乎要用到所有的金属和非金属材料，电子通讯设备工作环境的气压、温度、光照、大气污染等因素会使电子通讯设备的结构件遭受不同程度的腐蚀、氧化和霉变，严重时会影响设备的使用性能，降低电子通讯设备的电气性、损坏电子通信设备的结构，降低电子通讯设备的可靠性。

4 提高电子通讯设备可靠性的对策

4.1 元器件的科学选取

电子通讯设备的元器件在电子通讯设备中拥有着不可替代的重要作用，元器件的好坏直接影响着电子通信设备的可靠性，在电子通讯设备的设计过程中应当根据电子通讯设备的电路性能和实际的工作环境来选取合理的元器件，以满足产品的性能和质量要求。选取时尽量减小电子元器件的种类和规格，同时尽量使用同一厂家的元器件，用以提高元器件的复用率，在保障电子通讯产品可靠性的同时降低产品的制造成本。为确保元器件的质量，必须对电子通讯设备元器的研发、生产、采购、检验等方面加强控制和监督。在选取过程中要做好数据收集记录工作，为以后元器件的选取提供依据和参考。

4.2 电子通讯设备结构优化设计

科学合理的结构能有效地提高电子通讯设备的可靠性。电子通讯设备元器件的数目与电子通讯设备的可靠性是负相关的关系,既组成电子通讯设备的元器件的数量越多，电子通讯设备的可靠性越低。所以，在设计电子通讯设备时，必须对组成电子通讯设备的电子元件进行简化设计，在保证电子通讯设备质量和功能的前提下，尽量减少电子通讯设备元件的数量，优化电子元件之间的结构，减少不必要的电子元件之间的连接，用软件功能的提高和弥补硬件功能的降低。例如意法半导体推出针对小功率电机应用开发出一种结构紧凑，可靠性高的功率模块产品，称之为小型低损耗智能集成模块，有效地简化了元器件的结构，增加了设备的可靠性。为了提高设备的工作性能、降低设备的故障率，通常在设计电子通讯设备时都会采取相应的降额设计，选用合理的降额等级使电子通讯设备的元器件承受的工作应力适当的低于元件的额定值。

4.3 设备的耐环境设计

电子通讯设备的生产、运输、存储、使用环境会对电子通讯设备造成严重的影响。其中环境里存在的粉尘、湿气、霉菌、光照更是电子通讯设备氧化、老化、腐蚀的主要原因。极大地影响了设备的可靠性。为此要根据电子通讯设备的生产、运输、存储、使用环境进行耐环境设计。在气候环境因素中，潮湿、盐雾和霉菌是最常见的破坏因素，对这三个因素的防护统称为三防，三防设计内容包括材料和加工工艺的正确选择、结构的合理性设计、使用应力的计算、防护体系的有效合理的选取。对于电子通讯设备在生产、运输、工作过程中受到的震动、摩擦、冲击等机械应力应当采取有效的防护设计。有效的设计方法可以分为消除和减少震源、对震源隔离和去谐。另外还可以采取去耦、阻尼、刚性化阿德方法来有效的抗冲击和抗震动。选取相应的耐腐蚀、抗变异的材料进行生产，同时做好设备的隔离、防湿等工艺防护措施，使电子通讯设备的耐环境性能得到提高，使设备的可靠性得到增强。

4.4 电子通讯设备的电磁防护

为了尽量降低电磁波对设备的辐射和干扰，应该对设备进行电磁兼容设计，既根据电子通讯设备的使用环境采取相应的接地设计。对于电位之间电磁干扰较小的情况，可以采用就近连接的方法：对于电位之间电磁干扰适中的情况，可以采用插座连接的接地方式：对于电位之间电磁干扰较大的情况，可以采用工作地点连接的方法：对于电位之间电磁干扰非常大的情况，可以采用接地汇集线处连接的方法。采用屏蔽设计有效地切断电磁波的传播途径，屏蔽电磁波对电子通讯设备的干扰，实现对电子通讯设备的有效保护。屏蔽电磁波的主要方式为：选取高导磁率的制造材料、增加屏蔽体的壁厚、减少被屏蔽物体的体内磁通、优化屏蔽体的结构等。然而以上针对电磁波的有效措施仍然不能避免传导骚扰发射或骚扰发射进入设备，为此还要针对不需要的信号进行滤波设计，采用由耗器件组成的吸收式滤波器和由电容、电感组成的反射式滤波器防止电子通讯设备受到干扰。反射式滤波器可以在阻带内提供较高的串联阻抗和较低的并联阻抗，对噪声源进行有效的反射。吸收式滤波器可以使阻带内的噪声能量转化为热能量，对电磁波起到有效的吸收作用。

现实生活中仍存在诸多影响电子通讯设备可靠性设计技术的因素。对所存在的因素进行分析并提出相对的解决措施能够不断促进我国电子通讯设备可靠性设计技术的发展。