[发明专利]一种基于加速振动条件的射频晶振剩余寿命估计方法

摘要

本发明公开了一种基于加速振动条件的射频晶振剩余寿命估计方法，通过同时同地同条件对同类晶振产品进行失效实验，根据它们的相位噪声谱图像的分析确定其寿命状态，从一类历史样本的共同规律中确定此类产品的退化规律，建立数学模型，最后应用到现场样本进行验证，这样在减小了杂散和谐波的影响下，能够准确反映射频晶振寿命的平均情况。

主权项

一种基于加速振动条件的射频晶振剩余寿命估计方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、选取实验射频晶振，并进行加速振动失效实验维持整个实验过程中温度、湿度条件不变，设置振动台的输入电压、加速度自控制功率谱、平均推力和平均位移，对选取的射频晶振进行加速振动失效实验；(2)、提取射频晶振的m组单边带相位噪声谱图像设实验过程中一个完整的加速循环周期为T，采样点总数为K；在前N个加速循环周期内，每间隔n1个加速循环周期作为一采样点，在N个加速循环周期后，每间隔n2个加速循环周期作为一采样点，且n1＞n2；在每个采样点对射频晶振进行采样，提取射频晶振的相位噪声，得到每个采样时刻的单边带相位噪声谱图像；按照上述方法，重复实验m次，得到m组不同采样时刻的单边带相位噪声谱图像；(3)、归一化m组单边带相位噪声谱图像将m组单边带相位噪声谱图像对应时刻的每个采采样点的相位噪声求均值，得到一组K幅均值单边带相位噪声谱图像(4)、在p个频偏fm处提取均值单边带相位噪声谱图像的关键点，记录它们的坐标(fm1,Lv(fm1)),(fm2,Lv(fm2)),…(fmp,Lv(fmp))，Lv(fm)为在fm处的单边带相位噪声值，单位为dBc；(5)、根据射频晶振的性能指标，计算相位白噪声系数b0、闪烁调相噪声系数b‑1和闪烁调频系数b‑3；b0=FKTP0]]>b‑1＝b0f,b‑3＝b‑1fL3其中，fc为转折频率，fL为lesson频率，K＝1.3806505×10‑23，T＝305K，P0＝‑13.65dBm，F为高稳晶振放大器的增益；(6)、利用非线性最小二乘拟合方法得到基于幂律和模型的方程其中，sa(fm)为由反馈和随机游走噪声造成的主要残余分量；设起始时刻b‑4,b‑5为零，随着振动周期的增加，b‑4,b‑5的值不断变化，通过非线性最小二乘拟合记录出b0,b‑1,b‑3,b‑4,b‑5的变化规律，并进行主成分分析降维变成有寿命指示作用的一维向量q，其长度为T；(7)、利用一维向量q建立带漂移的维纳过程数学模型，运用贝叶斯迭代算法得出当前振动周期下晶振的剩余寿命概率分布以及期望剩余寿命。