CN116644590A - 通信测试设备可靠性预计方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种通信测试设备可靠性预计方法、装置、设备和存储介质，涉及通信技术领域。通信测试设备可靠性预计方法包括：系统分解，明确各设计要素；计算各设计要素的失效率，选择可靠性技术措施关联系数，计算系统总失效率；根据系统总失效率计算系统可靠性MTBF；若可靠性符合指标要求，则完成系统可靠性预计；若可靠性不符合要求，则对系统模块参数、零件或器件、软件、可靠性措施进行修改，直至可靠性符合要求。本申请的方法能够应用于手持式通信综合测试仪的可靠性预计和系统设计，解决了现有技术中可靠性工程设计难以综合预计的难题。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种通信测试设备可靠性预计方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
电子系统不仅包含分立元件、集成电路、功能模块等，还包含结构、信号连接线缆、软件系统等，这些都是影响系统可靠性的因子，通常对电子系统的可靠性设计时，忽略了系统的结构及零部件设计、装配设计、热设计、保护性设计（含软件设计）、EMC设计对系统可靠性的影响。
可靠性预计的目的是通过可靠性预计方法计算，来预计测试设备设计时系统的可靠性指标、查找测试设备进行系统设计时存在的可靠性隐患，通过设计修改，或采取辅助措施，来提高系统可靠性，满足规定可靠性指标要求。
在相关技术中，比如中国专利文献（CN111683385A）记载了一种通信设备的可靠性预计方法和装置，其中通信设备的可靠性预计方法包括步骤：通过可靠性模型建立单元建立通信设备的可靠性模型，并通过中央处理系统发送至存储单元内部，由存储单元进行保存。尽管其提出了通过可靠性模型建立单元建立设备的可靠性模型，然而其实际上并没有提出是如何得出系统可靠性预计值的。相关技术中，如何对系统的可靠性进行全面预计，一直是一个难题。
针对相关技术中存在的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种通信测试设备可靠性预计方法、装置、设备和存储介质，以解决现有技术中系统可靠性难以综合预计的问题。
为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种通信测试设备可靠性预计方法，包括：
S1：系统分解，明确各设计要素；
S2：计算各设计要素的失效率，明确可靠性技术措施对系统可靠性的影响因子及关联系数ƞ，综合计算系统总失效率λ p；所述各设计要素的失效率包括结构和装配总失效率λ p5；
S3：根据系统总失效率计算系统可靠性MTBF；
S4：若可靠性符合指标要求，则完成系统可靠性预计；若可靠性不符合要求，则对系统模块参数、零件或器件、软件、可靠性措施进行修改，再次执行S2，直至可靠性符合要求。
进一步的，所述各设计要素的失效率还包括分立元件总失效率λ p1、集成电路总失效率λ p2、功能模块总失效率λ p3、SMT互联总失效率λ p4，所述系统总失效率表示如下：
其中，ƞ为可靠性技术措施关联系数，所述可靠性技术措施包括EMC设计措施、降额设计、热设计、保护性设计。
进一步的，所述分立元件总失效率λ p1的计算步骤为：先统计系统中各种型号和各种类型的元器件数目，然后计算各型元器件的工作失效率，最后把各种元器件的工作失效率累加起来，即可得到部件、系统的失效率，分立元件总失效率表达如下：
式中：λ bi为第i种元器件的基本失效率，πEi为第i种元器件的环境系数，π Qi为第i种元器件的质量系数，π Ti为第i种元器件的温度系数，π x1i ~π xmi为第i种元器件的1~m种特殊规定系数，n i为第i种元器件的数量，k 1为不同的通用元器件类别数量。
进一步的，所述集成电路总失效率λ p2的计算步骤为：先统计系统中各种型号和各种类型的元器件数目，然后计算各型元器件的工作失效率，最后把各种元器件的工作失效率累加起来，即可得到部件、系统的失效率，集成电路总失效率表达如下：
式中：C 1i为第j种集成电路复杂度失效率，π Ti为第i种集成电路的温度应力系数，C 2i为第i种集成电路封装复杂度失效率，π Ei为第i种集成电路的环境系数，π Qi为第i种集成电路的质量系数，O i为第i种集成电路的数量，k 2为集成电路类别数量。
进一步的，所述功能模块总失效率的计算需要将每一个功能模块视为一个元件，其可靠性预计采用元器件计数法进行计算，具体步骤为：先计算系统中各种型号和各种类型的元器件数目，然后再乘以相应型号或相应类型元器件的通用故障率，最后把各乘积累加起来，即可得到部件、系统的故障率，其失效率表达如下：
式中：λ Gi为第i个功能模块的通用失效率，π Qi为第i个功能模块的质量系数，q i为第i个功能模块的数量，k 3为不同功能模块类别数量。
进一步的，所述SMT互联总失效率的计算中，SMT互联可靠性预计模型用于估计“最薄弱连接”的SMT，由于热循环疲劳失效导致电路板失效，以元件计数，预计模型如下：
式中：λ SMTi为第i种SMT互联的失效率，N i为第i种SMT数，A i为第i种SMT互联失效率水平调整系数，λ bi为第i种SMT互联基本失效率，k 4为SMT总数；
λ bi为SMT互联基本失效率，d i为从器件中心到最远焊点的距离，h i为无管脚器件焊点的高度，α si为电路板底部热膨胀系数，ΔT i为使用环境温度极值之间的温差，α cci为器件封装材料热膨胀系数，T RISEi为由于功耗引起的温升；
R th（j－c）i为热阻，P i为功耗，C Ri为温度循环系数，π ci为元器件引线结构系数；
其中，失效率水平调整参数A i，由下式查表得到：
式中：A Ni为失效率水平A i查找索引值，λ bi为SMT互联基本失效率，L C为设备设计寿命。
进一步的，所述结构和装配总失效率计算如下：
式中：λ p1为分立元件总失效率，π CHP1为与分立元件总失效率关联的结构与装配关联系数，λ p2为集成电路总失效率，π CHP2为与集成电路总失效率关联的结构与装配关联系数，λ p3为功能模块总失效率，π CHP3为与功能模块总失效率关联的结构与装配关联系数，λ p4为SMT互联总失效率，π CHP4为与SMT互联总失效率关联的结构与装配关联系数，π CHTCEQTSC为总体结构的环境、质量、温度、应力和复杂度综合系数。
进一步的，所述系统可靠性MTBF的预计值表达如下：
式中：MTBF（θ 0）为系统可靠性预计值，λ p为系统总的失效率。
为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种通信测试设备可靠性预计装置，包括：系统分解模块，用于将系统分解为各个设计要素；
失效率计算模块，用于计算各个设计要素的失效率，选择可靠性技术措施关联系数，计算系统总失效率；
系统可靠性计算模块，用于计算系统可靠性预计值，判断是否符合可靠性指标要求；
系统修改模块，当可靠性不符合指标要求时，修改模块参数、零件器件、软件和可靠性措施，以使可靠性符合指标要求。
为了实现上述目的，根据本申请的又一方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，其上存储有一个或多个程序，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现上述方面任一实现方式所描述的通信测试设备可靠性预计方法。
为了实现上述目的，根据本申请的再一方面，提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其中，程序被处理器执行时实现上述方面任一实现方式所描述的通信测试设备可靠性预计方法。
本申请有益之处：提供了一种通信测试设备可靠性预计方法、装置、设备和存储介质，在通信测试设备的研制和设计过程中，根据系统可靠性技术要求，按照本申请提供的可靠性设计方法对系统及部件各设计要素的可靠性指标进行预计和分配，可以以此作为部件和器件优选、硬件电路和控制软件优化设计、结构和安装设计的依据，通过优化设计来降低系统中各设计要素的失效率，来满足和提高系统可靠性技术要求，本申请解决了可靠性工程设计的难题。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请一种实施例的可靠性预计工作流程图；
图2是根据本申请一种实施例的通信测试设备可靠性预计装置的结构示意图；
图3是根据本申请一种实施例的电子设备的结构示意图。
图中附图标记的含义：
800、电子设备；801、处理装置；802、ROM；803、RAM；804、总线；805、I/O接口；806、输入装置；807、输出装置；808、存储装置；809、通信装置。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本申请中，系统按全串联可靠性模型预计，系统可靠性预计工作流程见图1，本申请的通信测试设备可靠性预计方法包括如下的步骤：
S1：系统分解，明确各设计要素；
S2：计算各设计要素的失效率，选择可靠性技术措施关联系数，计算系统总失效率 p；
S3：根据系统总失效率计算系统可靠性MTBF；
S4：若可靠性符合指标要求，则完成系统可靠性预计；若可靠性不符合要求，则对系统模块参数、零件或器件、软件、可靠性措施进行修改，再次执行S2，直至可靠性符合要求。
具体的，系统可靠性MTBF的预计值按式（1）计算：
………………………………（1）
式中：MTBF(θ 0) 表示系统可靠性预计值，单位为小时（h）；λ p为系统总的失效率，单位为10-6/h。
进一步的，需要计算系统总失效率，其表达式如式（2）：
……………………（2）
式中：λ p1为分立元件总失效率，单位为10-6/h；λ p2为集成电路总失效率，单位为10-6/h；λ p3为功能模块总失效率，单位为10-6/h；λ p4为SMT互联总失效率，单位为10-6/h；λ p5为结构与装配总失效率，单位为10-6/h；ƞ为可靠性技术措施关联系数，包括EMC设计措施（包括软件设计）、降额设计、热设计、保护性设计（包括软件设计）。
需说明的是，本申请的可靠性预计方法是基于应力分析法和元器件计数法的综合应用。元器件计数法和应力分析法是可靠性预计的主要方法，元器件计数法适用于方案阶段和初步设计阶段，此时元器件的种类和数量大致已确定，但具体的工作应力和环境等尚未明确时，对系统基本可靠性进行预计；当元器件的种类和数量、工作应力和环境基本确定后，可采用应力分析法；当系统的技术状态基本固化后，可灵活采用元器件计数法和应力分析法对系统可靠性进行综合预计。
在此基础上，本申请还增加了结构和装配、可靠性技术措施对系统可靠性的影响因子，通过对系统的分立元件、集成电路、功能模块、集成电路SMT互联、结构和装配等的失效率和采取的可靠性技术措施关联系数进行综合计算，以此获得系统总的失效率，对系统的可靠性进行全面预计，并通过降低各设计要素的失效率、采取的可靠性措施，来达到或提高系统可靠性设计要求。其中，对系统的分立元件、集成电路、功能模块、集成电路SMT互联、结构和装配等的失效率和采取的可靠性技术措施关联系数的计算如下：
1、分立元件总失效率计算
分立元件失效率采用GJB/Z 299C-2006《电子设备可靠性预计手册》及附录A规定的应力法失效模型进行计算，其步骤是：先统计系统中各种型号和各种类型的元器件数目，然后计算各型元器件的工作失效率，最后把各种元器件的工作失效率累加起来，即可得到部件、系统的失效率。分立元件失效率计算见式（3）。
…………………（3）
式中：λ bi为第i种元器件的基本失效率，单位为10-6/h；π Ei为第i种元器件的环境系数；π Qi为第i种元器件的质量系数；π Ti为第i种元器件的温度系数；π x1i～π xmi为第i种元器件的m种特殊规定系数，如应力系数、表面贴装系数、复杂度系数、成熟系数、接插件的插拔系数和插孔结构系数等；n i为第i种元器件的数量；在式（3）中，k 1表示不同的通用元器件类别数量。
2、集成电路总失效率计算
集成电路总失效率采用GJB/Z 299C-2006《电子设备可靠性预计手册》附录A规定的进口集成电路应力法失效模型进行计算，其步骤是：先统计系统中各种型号和各种类型的元器件数目，然后计算各型元器件的工作失效率，最后把各种元器件的工作失效率累加起来，即可得到部件、系统的失效率。这种方法的优点是能最大程度估算出系统中集成电路的故障率，计算见式（4）。
…………………（4）
式中：C 1i为第i种集成电路复杂度失效率，单位为10-6/h，由GJB/Z 299C-2006《电子设备可靠性预计手册》表A.2.2.2-1确定；π Ti为第i种集成电路的温度应力系数，由GJB/Z299C-2006《电子设备可靠性预计手册》表A.2.2.2-12～A.2.2.2-15确定；C 2i为第i种集成电路封装复杂度失效率，单位为10-6/h，由GJB/Z 299C-2006《电子设备可靠性预计手册》表A.2.2.2-19确定；π Ei为第i种集成电路的环境系数，由GJB/Z 299C-2006《电子设备可靠性预计手册》表A.2.2.2-1确定；π Qi为第i种集成电路的质量系数，由GJB/Z 299C-2006《电子设备可靠性预计手册》表A.2.2.2-2确定；O i为第i种集成电路的的数量；在式（4）中，k 2为集成电路类别数量。
3、功能模块总失效率计算
功能模块是指如包含驱动电路的液晶显示器、含嵌入式操作系统的低功耗、紧凑型、高集成度的数字集成模块，以及功能相对完整的功能电路或光器件，如电调可变光衰减器等，每一个功能模块可视为一个元件，其可靠性预计可采用元器件计数法进行计算。
通用元器件计数法进行可靠性预计的计算步骤是：先计算系统中各种型号和各种类型的元器件数目，然后再乘以相应型号或相应类型元器件的通用故障率，最后把各乘积累加起来，即可得到部件、系统的故障率。这种方法的优点是只使用现有的工程信息，不需要详尽地了解每个元器件的应力及环境条件就可以迅速地估算出该系统的故障率，其失效率计算公式见式（5）。
…………………………………（5）
式中：λ Gi为第i个元器件的通用失效率，单位10-6/h；π Qi为第i个元器件的质量系数；q i为第i个功能模块的数量；在式（5）中，k 3为不同功能模块类别数量。
4、SMT互联总失效率计算
SMT互联可靠性预计模型用于估计“最薄弱连接”的SMT，由于热循环疲劳失效导致电路板失效，以元件计数而非引脚。
预计方法见GJB/Z 299C-2006《电子设备可靠性预计手册》5.13.3 SMT互联失效率，其预计模型见式（6）、式（7）和式（8）。在计算过程中，器件功耗取平均功耗，然后设置合适的热阻（℃/W）、设备设计寿命（年）、设备工作环境（恶劣、非恶劣环境）、温度循环率（次/天）。
………………………（6）
式中：λ SMTi为第i种SMT互联的失效率，单位1/h；N i为第i种SMT数量；A i为第i种SMT互联失效率水平调整系数；λ bi为第i种SMT互联基本失效率，单位为1/h；在式（6中），k 4为SMT总数。
……………………（7）
式中：λ bi为SMT互联基本失效率，d i为从器件中心到最远焊点的距离，单位mm；h i为无管脚器件焊点的高度，单位mm，对所有有管脚安装，默认值为0.2032mm；α si为电路板底部热膨胀系数（CTE），单位ppm/℃，由GJB/Z 299C-2006《电子设备可靠性预计手册》表5.13.3-2确定；ΔT i为使用环境温度极值之间的温差，单位℃，由GJB/Z 299C-2006《电子设备可靠性预计手册》表5.13.3-3确定；α cci为器件封装材料热膨胀系数（CTE），ppm/℃，由GJB/Z299C-2006《电子设备可靠性预计手册》表5.13.3-4确定；T RISEi表示由于功耗引起的温升。
…………………………………（8）
式中：R th（j－c）i为热阻，单位℃/W；P i为功耗，单位W。C Ri为温度循环系数，单位为循环数/h，应在电路板的热分析基础上得到；π ci为元器件引线结构系数，由GJB/Z 299C-2006《电子设备可靠性预计手册》表5.13.3-5确定。
其中，失效率水平调整参数A，由式（9）的计算值A Ni（查找索引值）查表GJB/Z 299C-2006《电子设备可靠性预计手册》表5.13.3-1得来。
……………………………………（9）
式中：A Ni为失效率水平A查找索引值；λ bi为SMT互联基本失效率，单位1/h；L C为设备设计寿命，单位h。
5、结构与装配的失效率λ p5预计
电子设备的结构和装配设计包含的内容有：外壳形式及材料、电路结构形式、零部件（屏蔽盒、接口板、各种衬板、安装支架等）、紧固件（螺柱、螺钉、螺母、弹垫、平垫等）、整机装配形式、线缆和光器件尾纤的安装等，结构和装配设计是为了满足整机、单元电路及功能等多方面的需要，结构和装配设计中的诸多元素与单元电路和功能模块等紧密关联，功能多、性能要求高的整机和单元电路，其配套的结构和装配设计复杂度比较高，失效率也较高，相反，其配套的结构和装配设计复杂度比较低，失效率也较低。为了简化对结构与装配失效率的预计，采用与其高度关联的单元电路及分立元件、集成电路、功能模块等的失效率进行综合性关联预估，关联系数为经验值，其中，分立元件和功能模块的失效率较高，关联系数取值也较高，集成电路和SMT互联的失效率较低，关联系数取值也较低，总体结构的综合关联系数体现手持式检测仪的复杂度，体现整机的环境、质量、温度和应力的综合要求，关联系数见表1，失效率计算见式（10）：
…………（10）
式中：λ p5为结构与装配的总失效率，单位10-6/h；λ p1为分立元件总失效率，单位10-6/h；π CHP1为与分立元件总失效率关联的结构与装配关联系数；λ p2为集成电路总失效率，单位10-6/h；π CHP2为与集成电路总失效率关联的结构与装配关联系数；λ p3为功能模块总失效率，单位10-6/h；π CHP3为与功能模块总失效率关联的结构与装配关联系数；λ p4为SMT互联总失效率，单位10-6/h；π CHP4为与SMT互联总失效率关联的结构与装配关联系数；π CHTCEQTSC为总体结构的环境、质量、温度、应力和复杂度综合系数。
表1结构与装配可靠性预计数学模型的关联系数表
6、可靠性技术措施关联系数η
降额设计、热设计、保护性设计（含软件设计）、EMC设计是提高整机可靠性的有力措施，对整机失效率进行预计时应充分考虑上述因素，并以可靠性技术措施关联系数ƞ表征，可靠性技术措施关联系数ƞ见表2。
表2可靠性技术措施关联系数表
需说明的是，可靠性行关联系数ƞ值是一个工程经验值，其来自于大批量、长时间的研制和实验统计，使得测试仪性能和使用稳定可靠。
在一个验证性实施例中，采用本申请的可靠性预计方法对手持式光缆线缆综合检测仪进行设计，该手持式光缆线缆综合检测仪中包含近2000个元器件、零部件和四个软件（包括嵌入式主控软件、监控软件和FPGA软件），设计任务书对该检测仪的可靠性指标MTBF（θ 0）确定为3000h，分别通过常规预计方法和本申请的可靠性预计方法对MTBF（θ 0）进行计算：
在常规预计方法计算中，系统可靠性指标 MTBF(θ 0) 为3425h；
在本申请的可靠性预计方法的一个实施例中，取关联系数等级为中，η值取0.80，通过预估计算，系统可靠性指标MTBF(θ 0) 为5230h。
通过对比，可以看出，常规预计方法设计余量较小，本申请的可靠性预计方法则在考虑了多种因素和采取了多种措施后，如结构和装配的关联系数，同时在系统设计时采取了综合性可靠性技术措施（EMC设计、降额、热保护、输入输出前置通道的反向保护、软件保护等），在留有设计余量前提下满足了设计要求。
综合上述，在通信测试设备的研制和设计过程中，根据系统可靠性技术要求，按照本专利提供的可靠性设计方法和采用GJB/Z 299C-2006《电子设备可靠性预计手册》对系统及部件各设计要素的可靠性指标进行预计和分配，以此作为部件和器件优选、硬件电路和控制软件优化设计、结构和安装设计的依据。
参照图2，根据本申请实施例，还提供了一种用于实施上述方法的通信测试设备可靠性预计装置，该装置包括：系统分解模块，用于将系统分解为各个设计要素；失效率计算模块，用于计算各个设计要素的失效率，选择可靠性技术措施关联系数，计算系统总失效率；系统可靠性计算模块，用于计算系统可靠性预计值，判断是否符合可靠性指标要求；系统修改模块，当可靠性不符合指标要求时，修改模块参数、零件器件、软件和可靠性措施，以使可靠性符合指标要求。
具体的，本申请实施例的装置中各模块实现其功能的具体过程可参见方法实施例中的相关描述，此处不再赘述。
参照图3所示，电子设备800可以包括处理装置（例如中央处理器、图形处理器等）801，其可以根据存储在只读存储器（ROM）802中的程序或者从存储装置808加载到随机访问存储器（RAM）803中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM803中，还存储有电子设备800操作所需的各种程序和数据。处理装置801、ROM802以及RAM803通过总线804彼此相连。输入/输出（I/O）接口805也连接至总线804。
通常，以下装置可以连接至I/O接口805：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置806：包括例如液晶显示器（LCD）、扬声器、振动器等的输出装置807；包括例如磁带、硬盘等的存储装置808：以及通信装置809。通信装置809可以允许电子设备800与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。
虽然图3示出了具有各种装置的电子设备800，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。
图3中示出的每个方框可以代表一个装置，也可以根据需要代表多个装置。
特别地，根据本公开的一些实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的一些实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机存储介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的一些实施例中，该计算机程序可以通过通信装置809从网络上被下载和安装，或者从存储装置808被安装，或者从ROM802被安装。在该计算机程序被处理装置801执行时，执行本公开的一些实施例的方法中限定的上述功能。
需要说明的是，本公开的一些实施例上述的计算机存储介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是为但不限于为电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器（CD-ROM）、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
在本公开的一些实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开的一些实施例中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机存储介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF（射频）等等，或者上述的任意合适的组合。
在一些实施方式中，客户端、服务器可以利用诸如HTTP（Hyper Text TransferProtocol，超文本传输协议）之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信，并且可以与任意形式或介质的数字数据通信（例如，通信网络）互连。通信网络的示例包括局域网（“LAN”），广域网（“WAN”），网际网（例如，互联网）以及端对端网络（例如，ad hoc端对端网络），以及任何当前已知或未来研发的网络。
上述计算机存储介质可以是上述电子设备中所包含的：也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。上述计算机存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备能够实现通信测试设备可靠性预计方法。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本申请的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本申请不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种通信测试设备可靠性预计方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：系统分解，明确各设计要素；
S2：计算各设计要素的失效率，明确可靠性技术措施对系统可靠性的影响因子及关联系数ƞ，综合计算系统总失效率λ p；所述各设计要素的失效率包括结构和装配总失效率λ p5；
S3：根据系统总失效率计算系统可靠性MTBF；
S4：若可靠性符合指标要求，则完成系统可靠性预计；若可靠性不符合要求，则对系统模块参数、零件或器件、软件、可靠性措施进行修改，再次执行S2，直至可靠性符合要求。
2.根据权利要求1所述的通信测试设备可靠性预计方法，其特征在于：所述各设计要素的失效率还包括分立元件总失效率λ p1、集成电路总失效率λ p2、功能模块总失效率λ p3、SMT互联总失效率λ p4，所述系统总失效率表示如下：
其中，ƞ为可靠性技术措施关联系数，所述可靠性技术措施包括EMC设计措施、降额设计、热设计、保护性设计。
3.根据权利要求2所述的通信测试设备可靠性预计方法，其特征在于：所述分立元件总失效率λ p1的计算步骤为：先统计系统中各种型号和各种类型的元器件数目，然后计算各型元器件的工作失效率，最后把各种元器件的工作失效率累加起来，即可得到部件、系统的失效率，分立元件总失效率表达如下：
式中：λ bi为第i种元器件的基本失效率，πEi为第i种元器件的环境系数，π Qi为第i种元器件的质量系数，π Ti为第i种元器件的温度系数，π x1i ~ π xmi为第i种元器件的1 ~ m种特殊规定系数，n i为第i种元器件的数量，k 1为不同的通用元器件类别数量。
4.根据权利要求3所述的通信测试设备可靠性预计方法，其特征在于：所述集成电路总失效率λ p2的计算步骤为：先统计系统中各种型号和各种类型的元器件数目，然后计算各型元器件的工作失效率，最后把各种元器件的工作失效率累加起来，即可得到部件、系统的失效率，集成电路总失效率表达如下：
式中：C 1i为第i种集成电路复杂度失效率，π Ti为第i种集成电路的温度应力系数，C2i为第i种集成电路封装复杂度失效率，π Ei为第i种集成电路的环境系数，π Qi为第i种集成电路的质量系数，O i为第i种集成电路的数量，k 2为集成电路类别数量。
5.根据权利要求4所述的通信测试设备可靠性预计方法，其特征在于：所述功能模块总失效率的计算需要将每一个功能模块视为一个元件，其可靠性预计采用元器件计数法进行计算，具体步骤为：先计算系统中各种型号和各种类型的元器件数目，然后再乘以相应型号或相应类型元器件的通用故障率，最后把各乘积累加起来，即可得到部件、系统的故障率，其失效率表达如下：
式中：λ Gi为第i个功能模块的通用失效率，π Qi为第i个功能模块的质量系数，q i为第i个功能模块的数量，k 3为不同功能模块件类别数量。
6. 根据权利要求5所述的通信测试设备可靠性预计方法，其特征在于：所述SMT互联总失效率的计算中，SMT互联可靠性预计模型用于估计最薄弱连接的SMT，以元件计数，预计模型如下：
式中：λ SMTi为第i种SMT互联的失效率，N i为第i种SMT数，A i为第i种SMT互联失效率水平调整系数，λ bi为第i种SMT互联基本失效率，k 4为SMT总数；
λ bi为SMT互联基本失效率，d i为从器件中心到最远焊点的距离，h i为无管脚器件焊点的高度，α si为电路板底部热膨胀系数，ΔT i为使用环境温度极值之间的温差，α cci为器件封装材料热膨胀系数，T RISEi为由于功耗引起的温升；
R th（j－c）i为热阻，P i为功耗，C Ri为温度循环系数，π ci为元器件引线结构系数；
其中，失效率水平调整参数A i，由下式查表得到：
式中：A Ni为失效率水平A i查找索引值，λ bi为SMT互联基本失效率，L C为设备设计寿命。
7.根据权利要求6所述的通信测试设备可靠性预计方法，其特征在于：所述结构和装配总失效率计算如下：
式中：λ p1为分立元件总失效率，π CHP1为与分立元件总失效率关联的结构与装配关联系数，λ p2为集成电路总失效率，π CHP2为与集成电路总失效率关联的结构与装配关联系数，λ p3为功能模块总失效率，π CHP3为与功能模块总失效率关联的结构与装配关联系数，λ p4为SMT互联总失效率，π CHP4为与SMT互联总失效率关联的结构与装配关联系数，π CHTCEQTSC为总体结构的环境、质量、温度、应力和复杂度综合系数。
8.根据权利要求7所述的通信测试设备可靠性预计方法，其特征在于：所述系统可靠性MTBF的预计值表达如下：
式中：MTBF（θ 0）为系统可靠性预计值，λ p为系统总的失效率。
9.一种通信测试设备可靠性预计装置，其特征在于：包括，
系统分解模块，用于将系统分解为各个设计要素；
失效率计算模块，用于计算各个设计要素的失效率，选择可靠性技术措施关联系数，计算系统总失效率；
系统可靠性计算模块，用于计算系统可靠性预计值，判断是否符合可靠性指标要求；
系统修改模块，当可靠性不符合指标要求时，修改模块参数、零件器件、软件和可靠性措施，以使可靠性符合指标要求。
10.一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，其上存储有一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述处理器实现如权利要求1至8任意一项所述的方法。
11.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任意一项所述的方法。
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