无失效数据下获得环行器/隔离器激活能和寿命的方法技术

本发明专利技术公开了一种无失效数据下获得环行器/隔离器激活能和寿命的方法，获取激活能的方法包括选择一款待测产品，预设其工作时的最大功率微波，计算出产品在最大功率微波时的最高内部温度；设置三组加速寿命试验，拟合三组试验条件下每只产品参数随时间变化的退化曲线；预设一极限值，约定退化曲线中参数退化到极限值即产品失效，得到三组试验中每只产品的寿命；分别计算每组试验条件下，产品形状参数和产品寿命的无偏估计；根据无偏估计得到平均寿命期望估计，再根据平均寿命期望估计得到产品激活能。根据激活能计算产品在实际工作环境温度中的寿命。本发明专利技术试验时间短、费用低，降低试验复杂度，减少向系统中引入的误差，提高寿命预计的可信度。命预计的可信度。命预计的可信度。

【技术实现步骤摘要】
无失效数据下获得环行器/隔离器激活能和寿命的方法


[0001]本专利技术涉及一种环行器/隔离器激活能和寿命的计算方法，尤其涉及一种无失效数据下获得环行器/隔离器激活能和寿命的方法。

技术介绍

[0002]环行器/隔离器产品经过半个多世纪的发展，其可靠性日趋稳健。在产品研发的过程中，为了以较短周期获取产品寿命数据的试验，降低试验成本、加快产品研发进展，会用到加速寿命试验。
[0003]使用热加速寿命试验预计产品的寿命时，会用到Arrhenius模型，Arrhenius模型简化模型为，式中：：系统或元件的寿命；c：寿命数据常数；E
a
：激活能；K：波尔兹曼常数，等于8.618
×
10
–
5eV/K；T：产品最高内部温度。从该Arrhenius模型简化模型中可知，通过加速寿命试验采集的数据推算环行器/隔离器产品寿命需要获知产品的激活能。
[0004]目前获得环行器/隔离器激活能的方法有两种：方法一：投入至少50只产品对环行器/隔离器产品进行多组长时间的加速寿命试验，获得环行器/隔离器激活能，进而根据失效数据推算其寿命。
[0005]方法二：根据一般通用电子元器件的激活能，投入至少50只产品对环行器/隔离器产品进行一组长时间的加速寿命试验，进而根据试验失效数据推算其寿命。
[0006]对于方法一，耗时极长，总试验时间≥8000h；成本极高，成本≥10万元。对于方法二，耗时较长，总试验时间≥5000h，成本较高，成本≥5万元，但其激活能可信度较低，推算寿命不可信。
[0007]所以，目前环行器/隔离器产品制造企业考量成本，希望缩短加速寿命试验时间、减少投入试验产品数量、降低加速寿命试验成本。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的就在于提供一种解决上述问题，能降低试验复杂度、试验时间较短、费用低、激活能计算准确，能提高寿命预计的可信度的，无失效数据下获得环行器/隔离器激活能的方法。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是这样的：一种无失效数据下获得环行器/隔离器激活能的方法，包括以下步骤；（1）选择一款待测产品，所述产品为环行器或隔离器，预设其工作时的最大功率微波，利用产品最大功率下的损耗及反射，将损耗功率换算为热功率，并通过热力学计算方法计算出产品在最大功率微波时的最高内部温度；（2）设置三组加速寿命试验，每组试验的产品数量为6~20只，每组试验温度不同，所述试验温度为40℃
‑
210℃；（3）设置间隔时长和总时长，开始三组加速寿命试验并计时，每到一间隔时长，对
产品参数进行一次测试并记录，直至达到总时长，停止试验，所述参数为驻波比、回波损耗、插入损耗或隔离度；（4）分别拟合三组试验条件下，每只产品参数随时间变化的退化曲线；（5）预设一极限值，约定退化曲线中，参数退化到极限值即产品失效，极限值对应的时间为产品寿命，得到三组试验中每只产品的寿命；（6）分别计算每组试验条件下，产品形状参数m和尺度参数η的近似无偏估计和；（7）根据下式，分别得到三组试验下，每组产品的平均寿命期望估计； （1）式中，为伽马函数；（8）将三组试验得到的带入下式（4），采用最小二乘法拟合得到寿命数据常数c和激活能E
a
的值； （2）式中，e为自然常数；K为波尔兹曼常数，K=8.618
×
10
–
5eV/K；T为步骤（1）得到的最高内部温度。
[0010]作为优选：所述步骤（2）中，三个试验温度分为别85℃、125℃和160℃。
[0011]作为优选：步骤（3）中，所述间隔时长为168小时，总时长为2016小时。
[0012]作为优选：所述步骤（4）中，拟合退化曲线的方法包括：利用曲线、或指数函数、对数函数进行拟合，公式中，y为参数随时间变化的退化曲线中参数的极限值，a、b、d为无量纲常数，x为时间。
[0013]作为优选：所述步骤（6）具体为：（3）（4）式中：n为一组加速寿命试验中产品的总数，r为失效产品数量，k为失效产品的编号，t
k
为第k个失效产品的失效时间，为与m相关的最优线性无偏估计系数，为与η相关的最优线性无偏估计系数，ln为自然对数。
[0014]一种无失效数据下获得环行器/隔离器寿命的方法，包括以下步骤；（1）选择一环行器或隔离器产品，计算出该产品在最大功率微波时的最高内部温度T0，采用一种无失效数据下获得环行器/隔离器激活能的方法，计算该产品的激活能E
a
；
（2）任选一组加速寿命试验，其试验温度为T
a
，平均寿命期望估计，根据下式计算T
a
转换到T0的加速因子A
F
； （5）（3）根据下式，计算产品工作在最高内部温度T0下的平均寿命期望估计； （6）。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：（1）试验时间较短，大幅缩短了环行器/隔离器产品研发及交付的检验周期。
[0016]（2）试验费用低，大幅降低了环行器/隔离器产品产品可靠性试验费用。
[0017]（3）准确估计环行器/隔离器产品激活能E
a
，使得已知激活能E
a
的环行器/隔离器产品的同类型产品仅需一组热加速寿命试验即可预计产品寿命，降低试验复杂度，减少向系统中引入的误差，提高寿命预计的可信度。
附图说明
[0018]图1为本专利技术获得环行器/隔离器激活能的流程图；图2为本专利技术获得环行器/隔离器寿命的流程图；图3为加速寿命试验中试验温度为85℃时驻波比随时间变化的退化曲线；图4为加速寿命试验中试验温度为125℃时驻波比随时间变化的退化曲线；图5为加速寿命试验中试验温度为160℃时驻波比随时间变化的退化曲线。
具体实施方式
[0019]下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0020]实施例1：参见图1
‑
图5，一种无失效数据下获得环行器/隔离器激活能的方法，包括以下步骤；（1）选择一款待测产品，所述产品为环行器或隔离器，预设其工作时的最大功率微波，利用产品最大功率下的损耗及反射，将损耗功率换算为热功率，并通过热力学计算方法计算出产品在最大功率微波时的最高内部温度；（2）设置三组加速寿命试验，每组试验的产品数量为6~20只，每组试验温度不同，所述试验温度为40℃
‑
210℃；（3）设置间隔时长和总时长，开始三组加速寿命试验并计时，每到一间隔时长，对产品参数进行一次测试并记录，直至达到总时长，停止试验，所述参数为驻波比、回波损耗、插入损耗或隔离度；（4）分别拟合三组试验条件下，每只产品参数随时间变化的退化曲线；（5）预设一极限值，约定退化曲线中，参数退化到极限值即产品失效，极限值对应的时间为产品寿命，得到三组试验中每只产品的寿命；
（6）分别计算每组试验条件下，产品形状参数m和尺度参数η的近似无偏估计和；（7）根据下式，分别得到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无失效数据下获得环行器/隔离器激活能的方法，其特征在于：包括以下步骤；（1）选择一款待测产品，所述产品为环行器或隔离器，预设其工作时的最大功率微波，利用产品最大功率下的损耗及反射，将损耗功率换算为热功率，并通过热力学计算方法计算出产品在最大功率微波时的最高内部温度；（2）设置三组加速寿命试验，每组试验的产品数量为6~20只，每组试验温度不同，所述试验温度为40℃
‑
210℃；（3）设置间隔时长和总时长，开始三组加速寿命试验并计时，每到一间隔时长，对产品参数进行一次测试并记录，直至达到总时长，停止试验，所述参数为驻波比、回波损耗、插入损耗或隔离度；（4）分别拟合三组试验条件下，每只产品参数随时间变化的退化曲线；（5）预设一极限值，约定退化曲线中，参数退化到极限值即产品失效，极限值对应的时间为产品寿命，得到三组试验中每只产品的寿命；（6）分别计算每组试验条件下，产品形状参数m和尺度参数η的近似无偏估计和；（7）根据下式，分别得到三组试验下，每组产品的平均寿命期望估计；（1）式中，为伽马函数；（8）将三组试验得到的带入下式（4），采用最小二乘法拟合得到寿命数据常数c和激活能E
a
的值；（2）式中，e为自然常数；K为波尔兹曼常数，K=8.618
×
10
–
5eV/K；T为步骤（1）得到的最高内部温度。2.根据权利要求1所述的无失效数据下获得环行器/隔离器激活能的方法，其特征在于：所述步骤（2）中，三个试...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈禹伽，尹久红，奉林晚，王华伟，刘源，
申请(专利权)人：西南应用磁学研究所中国电子科技集团公司第九研究所，
类型：发明
国别省市：