本文介紹了小型化寬帶行波管可靠性壽命試驗情況。通過對初始總樣本為8支的行波管進行實驗室長時間同時工作，進行累計工作時間10000h的定時結尾試驗，未出現失效情況。完成定時結尾試驗后抽取其中4支行波管繼續試驗，目標是行波管全部壽命終止，目前累積試驗時間30530h;通過數據分析的方式對該行波管的平均無故障工作時間進行了預測。

　　隨著近年來半導體微波/毫米波器件的發展，對行波管的市場占有產生了巨大影響，但隨著整機系統向高頻率、高功率、高效率、高可靠性方向的發展，行波管依然能較好地滿足整機的新要求，因而仍然是一種重要的不可替代的微波器件。小型化寬帶行波管是行波管技術發展新的代表產品，具有工作頻帶寬、效率高、輸出功率密度高等特點，整機需求量大。

　　行波管是一種由多至數百個零件組合在一起的集成微波器件，制造工藝復雜，應用環境惡劣，真空技術網(http://smsksx.com/)認為故引起行波管故障的因素較多。整機中對小型化寬帶行波管一般的可靠性要求為“平均無故障工作時間(MTBF)大于5000h”。

　　小型化寬帶行波管研制成功已達5年以上，隨著行波管生產工藝的不斷進步，行波管成品率保持在一個較高的水平，但專門針對其可靠性的試驗研究尚屬空白，缺乏可靠性試驗數據支撐，影響了整機單位使用行波管的信心。因此在這種情況下，針對小型化寬帶行波管進行可靠性試驗研究更具有現實意義。

1、可靠性試驗原理

　　1.1、試驗方案介紹

　　試驗數據和現場數據是兩類不同的可以獲得的數據形式。試驗數據是指在試驗室的條件下進行的試驗，現場數據是在行波管投入使用之后所獲得的數據。試驗數據的優點是數據的可靠性能夠得到保障，缺點是樣本小，發生故障的數據量更小，而且需要的投入比較大。現場數據的優點是可以獲得大量的故障數據，缺點是這些故障數據本身的可靠性得不到保障。

　　由于小型化行波管在整機中使用的故障數據較難獲得，因此本次可靠性試驗在試驗室條件下進行，對獲取的試驗數據進行分析和預估MTBF。本次試驗中所采用的行波管為三級降壓收集極的小型化、高效率中功率行波管，陰極負荷2.6A/cm2，陰極工作溫度1050℃。行波管在試驗前均經過力和熱環境試驗篩選，篩選試驗溫度為-55℃～+85℃。

　　由于寬帶行波管輸出功率最大頻點往往在低端，并伴隨較大的動態螺流，是工作頻帶內最易產生故障的頻點。因此本次試驗通過將一定數量的行波管在螺流最大的低端某頻點連續波加電工作，利用放大器使每支行波管均工作在飽和狀態，并檢測行波管的功率輸出和螺流，采用風冷底板對行波管散熱冷卻，底板溫度為60±5℃。

4、結論

　　本次試驗針對某小型化寬帶行波管進行了可靠性試驗研究，通過可靠性數據統計對該行波管的MTBF進行了預估，在60%置信度下該小型化行波管MTBF預計為33320h，在99.89%置信度下該小型化行波管的MTBF為5000h。

　　本次試驗是國內首次針對小型化寬帶行波管的可靠性試驗驗證，對于小型化寬帶行波管的推廣應用具有相當大的實際意義，截止目前為止的累積試驗時間達30530h。雖然受到條件和設備限制，本次試驗的行波管樣本數量不多，但積累了大量有效的試驗數據，整個試驗方法可行有效，試驗過程嚴謹可控，隨著試驗中行波管無故障工作時間的繼續累積，所得到MTBF預估值愈趨向于真實值。因此本次試驗將繼續進行，以期得到更加精確的MTBF預估值。