Влияние низкоинтенсивной радиации на СВЧ устройства

ТЕХНОЛОГИИ
Влияние низкоинтенсивной радиации на СВЧустройства
Ключевые слова: надежность, радиационная
стойкость, СВЧустройства, ионизирующее
излучение, вероятность безотказной работы,
космические аппараты.
Радиоэлектронная аппаратура космических аппаратов (РАЭ КА) при эксплуатации подвергается
воздействию ионизирующего излучения космического пространства (ИИ КП), что является
дополнительной причиной отказов. На настоящий момент принято раздельно оценивать надежность РЭА
и ее радиационную стойкость, не смотря на то, что эти явления взаимосвязаны. Целью статьи является
оценка влияния ИИ КП на показатели надежности СВЧустройств, а именно на вероятность безотказной
работы, на примере СВЧусилителя. Модель вероятности отказа устройства Q(tСАС) за срок активного
существования (САС) строится как произведение вероятностей отказа Q1(tСАС) вероятность отказа
устройства вследствие набора предельно допустимой дозы, Q2(tСАС) вероятность отказа устройства
при отсутствии воздействия ИИ КП, Q3(tСАС) вероятность возникновения одиночного эффекта.
Вероятности Q1(tСАС) и Q3(tСАС) оцениваются по действующим нормативным документам. Вероятность
Q1(tСАС) рассчитывается на основе вероятностнофизических моделей. Исследование показывает, что,
не смотря на высокие показатели радиационной стойкости применяемых в РЭА КА СВЧ устройств, при
требуемых длительных САС низкоинтенсивная радиация будет оказывать ощутимое влияние на
вероятность безотказной работы, что следует учитывать при разработке аппаратуры.
Данное научное исследование (номер проекта 14050038) выполнено при поддержке Программы "Научный фонд НИУ ВШЭ" в 2014 г.
Артюхова М.А.,
НИУ ВШЭ МИЭМ, martuhova@hse.ru
10
TComm #102014
ТЕХНОЛОГИИ
TComm #102014
11
ТЕХНОЛОГИИ
Low intensity radiation effect on SHF devices
Maya Artyukhova, NRU HSE MIEM, Postgraduate student, martuhova@hse.ru
Abstract. Electronic equipment of spacecraft is exposed to ionizing radiation of outer space, which is another reason for failure. Currently accepted to evaluate separately the reli
ability of electronic equipment and its radiation resistance, despite the fact that these phenomena are interrelated. The aim of the article is to estimate effects of ionizing radiation on
the reliability of microwave devices, namely, the probability of failurefree operation of a microwave amplifier. The probability of device failure model Q(t) for active lifetime is con
structed as a product of the probabilities of failure Q1(t) — the probability of device failure due to set the total ionizing dose, Q2(t) — probability of failure of the device in the absence
of exposure to ionizing radiation, Q3(t) — the probability of a single effect event. Probabilities Q2(t) and Q3(t) are valued at current normative documents. Probability Q1(t) is cal
culated based on probabilistic and physical models. Research shows that, despite the high radiation resistance of microwave devices used in electronic equipment of spacecraft,
when the long lifetime is required the low intensity radiation will have a tangible impact on the probability of failure. And that should be considered when designing equipment.
Keywords: reliability, radiation resistance, microwave devices, ionizing radiation, the probability of failurefree operation, spacecraft.
References
1. Artyuhova MA, Polesskii S.N., Greedy V.V. Assessing the strength of IP for board space equipment / Electronic Components, No1, 2013. pp. 7276.
2. Polesskii S., Greedy B., Artyuhova B., Prokhorov M. Radiation resistance equipment in the design of spacecraft / Components and Technologies: Scientific and technical
journal. No 9, 2010. pp. 9398.
3. Zhadnov V.V., Jurkov N.K. Features of the construction board of spacecraft: Proc. allowance. Penza, 2012. 112 p.
4. Abrameshin A.E., Zhadnov V.V., Polessky S.N. Information technology ensure the reliability of electronic space systems: scientific publication. Ekaterinburg: Publishing House Ltd.
"Fort DialogIset", 2012. 565 p.
5. Handbook "Reliability ESI foreign production" Ed. 2006. 52 p.
6. RD 13401392005. Machinery, equipment, devices and equipment spacecraft. Methods for assessing resistance to charged particles of space on a single malfunction and
failure. 2005. 78 p.
7. GOST 27.003. Reliability engineering. Composition and general rules specify requirements for reliability.
8. Druzhinin G.V. Reliability of automated systems. Ed. Third, revised. and add. Moscow: Energiya, 1977. 536 p.
9. GOST 27.005. Reliability engineering. Failure model. The main provisions.
12
TComm #102014