Стр. 2 - Н.А. Ветрова - Обеспечение надежности смесителей радиосигналов на резонансно-туннельных нанодиодах

63

ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Естественные науки». 2012

Одна из основных проблем, сдерживающих распространение

применения указанных изделий в различных радиоэлектронных си-

стемах, состоит в недостаточной их надежности: гамма-процентная

наработка

T

γ

= 0,9999

составляет 3–4 года [2]. Этого мало для РЭС, ис-

пользуемых в тех областях приборостроения, где цена отказа чрезвы-

чайно велика. Так для авиационного приборостроения необходимы

смесители радиосигналов с

T

γ

= 0,9999

составляет 6–8 лет, для космиче-

ской отрасли – 13–15 лет.

Задача достижения заданных показателей надежности для данной

группы изделий может быть решена при системном подходе к этой

проблеме, основанном на выявлении причинно-следственных связей

и факторов, определяющих формирование отказов смесителей и учи-

тывающих конструкторско-технологические особенности их произ-

водства. Это позволит разработать инженерные методики и связанные

с ними технологические мероприятия для расчетно-методического

обеспечения выбора рациональных конструкторско-технологических

решений при производстве смесителей радиосигналов на резонанс-

но-туннельных нанодиодах (См РТД СВЧ), позволяющих повысить

их надежность и обеспечить необходимые для смесителей радиосиг-

налов специального назначения показатели надежности на этапе их

сборки.

Между тем, имеющиеся на сегодняшний день результаты исследо-

ваний показали, что слабым местом, с точки зрения надежности сме-

сителя, является РТД [3]. Установлено, что доля отказов пассивных

элементов смесителя мала, доминируют отказы РТД, обусловленные

деградационными процессами в РТС. Интенсивность данного процес-

са зависит от характеристик гетероструктуры и от технологии ее из-

готовления, информация о которых является неполной.

Для выявления причинно-следственных связей, определяющих

постепенные отказы, разработана схема формирования эксплуатаци-

онных параметров См РТД СВЧ с учетом деградационных процессов,

обусловленных диффузионными явлениями в РТС РТД, и конструк-

торско-технологических особенностей производства изделия (рис. 1).

Особенность этой схемы состоит в том, что пространство ее «ис-

ходов» определяется множеством различных вариантов построения

РТС, которая обеспечивает заданные выходные электрические харак-

теристики изделия в целом.

Формализация структурной схемы в виде математической модели

позволяет исследовать характер изменения показателей надежности

смесителя в зависимости от интенсивности протекания диффузион-

ных процессов в РТС. Модель объединяет три расчетных модуля. Мо-

дуль 1 предназначен для расчета изменения характеристик РТС РТД