浅议固态组件调试方法和可靠性

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1、浅议固态组件调试方法和可靠性【摘要】本文从工程应用的角度阐述了固态组件传统调试方法及其固有缺陷、改进措施及其对可靠性的贡献，具体表现为：一是提高调试效率，降本增效；另一是提高可靠性，降低微波功率管的失效率，降低运营成本。【关键词】固态发射机；调试方法；可靠性；提高1.引言通常认为，对于固态发射机而言，影响其可靠性的关键性因素主要在于其设计、生产加工制造以及服役期的维护。基于此，传统意义的批产调试环节，更倾向于界定为依据被调试件适用的技术状态标准，而进行的指标符合性调试。通过对现有固态发射机组件服役期间的故障统计数据分析，结果表明80%的故障是传统调试方法

2、固有缺陷导致的故障隐患，在长时间工作后引起的失效。传统调试自身具有的固有缺陷，主要表现在未能从整体上考虑该环节对后续服役其可靠性的贡献，而过多考虑批产效率。2•传统调试方法传统的调试方法定位在符合性调试，核心是通过对固态组件的调试，使其满足相关指标要求，即达到了调试目的，完成了调试任务。符合性调试在提高效率方面有积极的作用，但由于其存在内在的固有缺陷，对生产控制环境提出了过高的要求。批产的目的是为了调高生产效率，其业绩考核导向必定对员工有趋同性的引导，导致实际操作过程中，容易忽视组件调试质量，而过分关注指标与要求之间的符合性。传统调试方法如图2所示。3•

3、传统调试的固有缺陷3.1缺陷来源传统调试定位在依据既定技术指标要求进行符合性调试，出于提升批产环节的调试目的，在调试环节，调试人员存在固有偏好，即在调试质量和调试效率之间，一致选择后者。这种偏好易于导致固态组件在整体技术指标符合相关标准的情况下，存在一些固有缺陷：指标潜能释放不足、内部指标分配不均。3.2指标潜能释放不足所谓指标潜能释放不足，是指固态组件经过正常调试，其指标相对于要求存在一定的富余量，但实际调试时未能完全释放出该富余量。造成该现象的因素有两种：一是内部功率管输入端驻波过大，导致驱动不足；另一是内部功率管输出端驻波过大，导致输出功率在输出匹

4、配电路上形成涡流。3.3内部指标分配不均所谓内部指标分配不均，是基于固态组件内部分级设计、模块化设计的情况下，整体指标满足要求，但在各级和各个模块之间分配不合理的现象，导致部分模块负担过重。两类缺陷示意图（如图1所示）：4•传统调试方法的优化4.1一般性措施固态发射机的放大链是通过多级放大器进行串联和并联所构成，其中的前级放大器工作时的输出功率于工作频带内存在一定的起伏，如此在推动后级功率放大器组件时，可能导致某些频点存在过激励或者欠激励问题。而大部分功率放大器采取的是C类工作方式，这种放大器对激励状态的要求相对较高，过激励或者欠激励都可能对后级放大器具

5、有的可靠性产生严重影响。针对传统调试方法中存在的两大类固有缺陷，提出三类措施：分级调试、指标复核、热成像分析。4.2分级调试在固态组件调试过程中，指标取样点的层次决定组件内部状态了解的层次。当只在组件输出端设置指标取样点时，整个组态就视同一个黑匣子，内部如何实现端口的指标输出，完全是未知状态。传统调试方法就是在既定输入的情况下，在组件输出端设置指标监测点，进行调试。通常情况下，固态组件内部通过多级驱动实现总功率输出，在视同黑匣子调试方式下，各级工作状态是否稳定以及稳定程度，无法监测，这种调试方法带来的缺陷就是组件内部的工作情况完全未知，整体上看，指标是满

6、足要求的，但内部如果存在比如输出匹配电路匹配不理想存在涡流的隐患，也无法及时排除。针对这一缺陷，通过引入分级调试的措施，可以得到显著改善，甚至消除。如图3所示：4.3指标复核指标复核，是指核对已调试件与既定指标要求之间的符合程度。传统指标复核是以既定指标要求为依据，评估组件调试后的技术状态是否满足相关要求。这种指标复核的不足之处在于无法通过指标数值发现背后存在的隐患。比如，（功率/指标）