[發明專利]評估行波管壽命的方法及其裝置

無效

• 申請號: 201110257645.X
• 申請日: 2011-09-01
• 公開（公告）號: CN102967812A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 王群勇;陽輝;陳冬梅;鐘征宇;白樺;陳宇;孫旭朋
• 申請（專利權）人: 北京圣濤平試驗工程技術研究院有限責任公司
• 主分類號: G01R31/25
• 分類號: G01R31/25
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明涉及器件可靠性測試技術領域，尤其涉及一種評估行波管壽命的方法及其裝置。

背景技術

行波管是一種用于微波信號功率放大的電真空器件。電真空器件是指在真空或氣體媒質中，由于電子與周圍電路的相互作用而產生信號放大與轉換效應的器件。

由于衛星的不可維修性，對空間行波管(用于衛星、航天器的行波管)的使用壽命提出了很高的要求。從國內外衛星技術發展來看，衛星的壽命要求達到10～15年，對于所選用的空間行波管也要求達到相應的壽命指標。從公開報道分析，過去國外衛星由于所用行波管故障導致整顆衛星提前報廢的事故屢有發生，帶來了巨大的經濟損失。

由于行波管價格昂貴，一般需幾十萬元，空間行波管價格更高。因此，能夠用于試驗的行波管樣品數極其有限(一般為1～2只樣品)，因此，在有限的時間和經費支持的情況下，對于行波管壽命進行試驗評估非常關鍵。

現有的壽命試驗方法是一種基于統計的時間-失效的方法。該方法通過統計試驗中樣品的失效時間和失效數來評估產品的壽命。對長壽命行波管產品在正常工作應力條件下進行壽命試驗要花費很長的試驗時間和大量的試驗樣品，而試驗樣品價格昂貴，不具有可實施性。

若采用加速應力進行壽命試驗，則通過統計至少要做3種加速應力條件下樣品的失效時間來獲得應力與特征壽命的函數關系，通常采用加速應力進行壽命試驗至少需要15只樣品。并且加速應力壽命試驗獲得的應力與特征壽命的函數關系只有在批次一致性好的情況下采納利用歷史數據，否則應逐批進行加速應力壽命試驗，所需試驗周期長和費用高昂。且行波管產品的壽命試驗評估的不充分、不準確。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：提供一種評估行波管壽命的方法及其裝置，其能夠減少試驗時間，提高了評估的準確性；本發明不要求器件在試驗時發生失效，適用于長壽命器件的壽命評估。

(二)技術方案

為解決上述問題，本發明提供了一種評估行波管壽命的方法，包括以下步驟：

A：對信號源施加電偏置，當陰極發射電流達到穩定時，監測并記錄試驗數據，包括敏感參數測試值和測試時間；

B：剔除所述試驗數據中的異常值；

C：對剔除后的試驗數據進行建模，確定每個敏感參數的退化模型；

D：利用所述退化模型，確定每個敏感參數失效判據的時間，其最小值即為樣品的外推壽命。

優選地，所述敏感參數包括：陰極電流、螺旋線電流、輸出功率和效率。

優選地，所述步驟A中，監測一個或多個所述敏感參數。

優選地，所述步驟A中，對信號源施加電偏置包括：施加額定的電應力，輸入激勵信號，使信號源初始時刻輸出功率達到飽和。

優選地，所述步驟C進一步包括：當有多個備選的退化模型時，使

I=Σj=1n(Pj-P^j)2,]]>選取I值最小的退化模型；

其中，P_j為第j次測量時間的敏感參數測量值；

為第j次測量時間的敏感參數預測值。

優選地，所述步驟C中，對剔除后的試驗數據進行建模包括：利用線性回歸擬合、非線性回歸擬合的方法進行建模。

一種利用前述方法評估行波管壽命的裝置，包括：

數據監測模塊，用于對信號源施加電偏置，當陰極發射電流達到穩定時，監測敏感參數測試值和測試時間作為試驗數據；

數據處理模塊，用于剔除所述試驗數據中的異常值；

數據建模模塊，用于對剔除后的試驗數據進行建模，確定每個敏感參數的退化模型；

壽命估算模塊，利用所述退化模型，確定每個敏感參數失效判據的時間，其最小值即為樣品的外推壽命。