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、测速雷达可靠性设计的目的和意义 ...................................................................................... 2 三、可靠性设计的基本思路 .......................................................................................................... 3 四、系统级可靠性设计 .................................................................................................................. 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 ......................................................................................................................... 14
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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机动车超速自动监测系统检定规程 JJG 528－2004 机动车雷达测速仪检定规程 二、测速雷达可靠性设计的目的和意义
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
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须能适应长期户外的恶劣环境，包括－200C～＋700C的工作环境温度，以及雨、盐雾的侵蚀、雷电环境和电磁干扰；产品必须具有很低的故障率，稍高的故障率就会使产品被市场淘汰。低成本又是紧要的限制。为了达到这些目标，大量生产的电子产品，包括民用电子产品，其设计思想与军用或专用电子产品的设计思想就会有重大的不同。军用电子产品通常采用性能最优化设计：用当前可得到的技术资源，达到最好的设计指标。成本，包括成量生产下的成本，对军用产品而言是次要的考虑因素。因此，设计方案尽量完善，产品构成可以很复杂，可以使用各种支持技术附加到产品上。大量生产的产品包括民用产品则完全不可能这样设计。大量生产条件下，节约成本极为紧要。对应用电子产品而言，只要产品能够满足应用需求，设计应力求精简。精简设计带来的好处不仅仅是降低成本，而且更容易保证产品的可靠性。精简设计要从总体方案的制定开始。必须重新审视每一个可能的技术方案，寻求最精简可靠的方案。在精简的总体设计中必须通过仔细的分析论证，提出保证技术指标的关键技术，并将解决关键技术作为产品发展的第一步。在此基础上才能落实总体方案。然后小心地进行电路和结构设计，保证产品满足应用需求和高的可靠性。由于民用产品成本上的苛刻限制，对它的可靠性设计是一个挑战。本文件具体说明我们在测速雷达设计中对可靠性的考虑。 三、可靠性设计的基本思路
系统级设计：采用精简设计方案。在满足技术要求的前提下，
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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、系统级可靠性设计
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；
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