系統的可靠性設計

　　1．簡化設計

　　系統在設計過程中將在滿足性能指標的條件下，線路盡可能簡單，系統設計充分借鑒2G直放站設計經驗，采用可靠性高的、模塊化的標準射頻模塊，提高系統的集成度，監控盤直接借用2G直放站監控盤，根據3G通信協議重新設計監控程序，電源采用公司成熟的模塊化電源解決方案，以提高產品的可靠性。

　　2．模塊和元器件選擇和控制

　　優先選用公司元器件大綱中的器件，優先選用經過認證的合格供應商提供的器件，盡可能減少元器件的品種、規格，嚴格控制選用非標準規格的元器件；

　　需要外購的部分射頻模塊一方面嚴格對供貨商進行準入認證，另一方面要對入庫的外購模塊進行嚴格的性能檢驗，以保證外購模塊的質量。外購的模塊和元器件在裝機前將100％進行環境應力篩選試驗（ESS），以保證元器件在裝機前已消除了早期的性能缺陷。

　　3．熱設計考慮

　　直放站結構設計時均對產品進行熱分析和預計，對產品內部最高溫升進行設計控制，采用大功率散熱器，并預留足夠的余量，同時對發熱量較大的功率放大器模塊安裝時底部覆涂導熱硅脂，保證功放表面溫升不大于25℃。

　　總體結構方案設計完成后，針對電子設備熱產生機理與傳播方式，對電子設備的熱場分布進行分析研究，采用合理的熱設計方法保證電子設備在允許的溫度范圍內工作。通過CAE輔助分析軟件，進行模型建立、模型求解和結果解釋三方面對直放站產品進行熱效應分析，優化整機設備關鍵器件、部件的參數位置；并對電子系統強迫對流和自然對流冷結構設計方案進行優化。在仿真方案達到設計要求后，通過環境溫升試驗對設備結構設計方案作最終考評，以保證直放站設備的熱設計可靠性。

　　4．降額設計

　　降低元器件在電路中所承受的應力（一般主要指溫度應力及電應力）可以提高元器件的可靠性，元器件的工作溫度范圍要求大于整機的工作溫度范圍，電阻、電容等元器件的耐壓值應大于額定工作電壓的2倍，電源模塊實際功耗不超過額定功率的70％。

　　5．通信可靠性

　　由于整機采用模塊化的設計，所以就涉及到各個模塊和主監控模塊的通信問題，為了保證了該通信的穩定性，我們采用了RS485總線式通信方式，該方式采用高壓差的差分數字信號的總線通信，可以大大提高信號的抗干擾能力，同時，我們每個模塊內部都統一采用負壓保護、過流保護等抗線上干擾設計，從而保證內部模塊通信的穩定性。

　　6．FMEA分析

　　FMEA是進行可靠性分析的重要手段，由于直放站整機采用成熟的模塊化設計技術，根據2G直放站的設計經驗，功放模塊的故障或失效對整機的功能影響較大，當功放模塊失效或發生參數飄移時，對整機造成的影響是整機無輸出或者輸出功率失控，嚴重時導致網絡癱瘓，因此將功放模塊確定為整機的關鍵件，在研發和生產過程中必須加以重點控制，功放模塊在裝機前必須進行嚴格檢測和篩選，同時嚴格控制功放模塊在使用過程中的表面溫升不超過25℃。

　　7．耐環境防護設計

　　直放站整機的結構設計將充分考慮振動和沖擊的影響，監控盤中高度過高的元器件采用機械固定或膠固定等專門的緊固措施，箱體內所有的走線分類捆扎牢固，長度過長的銅管線采取專門措施固定，以防在振動環境中出故障，產品在轉產前應根據相關標準進行振動和沖擊試驗。

　　通過選取較寬工作溫度范圍的模塊和元器件，保證產品滿足相關標準規定的高低溫和濕熱試驗要求，在產品的例行試驗中必須進行高低溫和濕熱試驗。

　　8．靜電防護及EMC設計

　　在滿足功能要求的前提下，監控盤和射頻模塊優先選用抗靜電放電能力高（即損傷閥值高）的元器件。監控盤所有引出的IO管腳均設有靜電防護電路等保護裝置。

　　整機電源模塊設計有過流保護、電壓保護、短路保護電路，在非正常情況下可立即切斷電源。

　　對電磁兼容設計的考慮思路為：模塊化設計，逐級細化，從供電模塊入手，首要保證供電模塊的電磁兼容指標，多級濾波，確保從電源模塊輸出的電壓范圍的合理性。在各有源模塊中，對電源設計部分，采用大功率且耐壓值高的電容及電感，對輸入的直流電壓進行濾波處理，確保在存在浪涌、電源紋波等情況下，系統射頻指標的可靠性。

　　直放站在設計中，需要對電源及內部各模塊供電電路進行濾波處理，依據3GPP TS25.113《Base Station （BS） and repeater ElectroMagnetic Compatibility （EMC）》的要求，設備需通過電磁兼容試驗，包括傳導騷擾、輻射雜散（適用于無線及光遠端）、輻射連續騷擾（適用于光近端）、諧波電流、電壓波動和閃爍、靜電放電抗擾度、輻射抗擾度、電快速瞬變脈沖群、浪涌（沖擊）抗擾度、傳導抗擾、電壓暫降和短時中斷（交流電源）試驗項目，以保證設備的電磁兼容設計可靠性。

　　由于3G直放站產品在整機結構設計、整機組裝及關鍵模塊等方面均借鑒G網站成熟產品的設計經驗和設計模式，且在3GPP TS25.113《Base Station （BS） and repeater ElectroMagnetic Compatibility （EMC）》中對3G直放站EMC輻射雜散騷擾的測試要求與2G直放站相關標準的要求完全相同；考慮到同類產品的可類比性，GZF900系列產品的EMC測試報告基本可以說明3G直放站的EMC性能。

　　9．RoHS考慮

　　對于歐盟的ROHS指令，公司現有的焊接設備全面支持無鉛焊接工藝，公司也正從元器件采購開始，盡量使用無鉛焊器件，并且公司已通過ISO14001環境體系認證。

　　10．包裝可靠性考慮

　　公司通過改進產品的包裝方式、包裝材料，保證產品的運輸可靠性，確保了產品安全到達客戶手中。產品定型前要求進行運輸振動試驗，以更好地確保產品的機械強度、安裝工藝的可靠性和產品包裝運輸的可靠性。