[發明專利]原子鐘的可靠性預測方法及裝置

在審

• 申請號: 202110475300.5
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113515845A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 王延輝;劉暢
• 申請（專利權）人: 北京大學（天津濱海）新一代信息技術研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/02;G06F119/14
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 谷波

1.一種原子鐘的可靠性預測方法，其特征在于，所述原子鐘包括串聯的銫束管、光學模塊、微波模塊、電路模塊及電源模塊，所述方法包括：

通過元器件應力分析可靠性預計法分別確定所述銫束管、所述光學模塊、所述微波模塊、所述電路模塊及所述電源模塊各自的子失效率；

根據所述原子鐘所處的環境確定所述銫束管、所述光學模塊、所述微波模塊、所述電路模塊及所述電源模塊各自的子失效率所對應的質量系數；

根據所述銫束管、所述光學模塊、所述微波模塊、所述電路模塊及所述電源模塊各自的子失效率及對應的質量系數，通過元器件計數可靠性預測法計算所述原子鐘的總失效率。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述銫束管、所述光學模塊、所述微波模塊、所述電路模塊及所述電源模塊各自的子失效率及對應的質量系數，通過元器件計數可靠性預測法計算所述原子鐘的總失效率，包括：

據所述銫束管、所述光學模塊、所述微波模塊、所述電路模塊及所述電源模塊各自的子失效率及對應的質量系數，按照可靠性預計標準手冊規定的下述元器件計數可靠性模型計算所述原子鐘的總失效率：

其中，λ_s表示原子鐘的總失效率，N_i表示原子鐘的第i個模塊，λ_Gi表示第i個模塊的子失效率，π_Qi表示第i個模塊的子失效率對應的質量系數。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述質量系數按照所述可靠性預計標準手冊中規定的地面一般環境的標準進行選擇。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過元器件應力分析可靠性預計法分別計算所述銫束管、所述光學模塊、所述微波模塊、所述電路模塊及所述電源模塊各自的子失效率，包括：

對于所述銫束管、所述光學模塊、所述微波模塊、所述電路模塊及所述電源模塊的各個元器件，確定所述元器件是否屬于可靠性預計標準手冊記載的元器件；

若是，則按照可靠性預計標準手冊規定的元器件應力分析可靠性預計模型計算各元器件的工作失效率；若否，則基于所述元器件應力分析可靠性預計模型及預設的工藝系數計算各元器件的工作失效率。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據所述原子鐘所處的環境確定所述銫束管、所述光學模塊、所述微波模塊、所述電路模塊及所述電源模塊各自的子失效率所對應的質量系數，包括：

根據所述原子鐘所處的環境，查找所述可靠性預計標準手冊，確定所述原子鐘所處的環境下，所述銫束管、所述光學模塊、所述微波模塊、所述電路模塊及所述電源模塊各自的子失效率所對應的質量系數。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述元器件包括第一混合集成電路，且所述第一混合集成電路不屬于所述可靠性預計標準手冊記載的元器件；

所述基于所述元器件應力分析可靠性預計模型及預設的工藝系數計算各元器件的工作失效率，包括：

基于所述元器件應力分析可靠性預計模型及預設的工藝系數，按照下述公式計算所述混合集成電路的工作失效率：

λ_p1＝λ_b1π_E1π_Q1π_T1

其中，λ_p1表示所述第一混合集成電路的工作失效率，λ_b1表示所述第一混合集成電路所用材料的基本失效率，π_E1表示所述第一混合集成電路的環境系數，π_Q1表示所述第一混合集成電路的質量系數，π_T1表示所述第一混合集成電路的溫度應力系數。