Report
Модальное разложение помехи в связанной микрополосковой линии при удалении сигнальных проводников друг от друга
| Τίτλος: | Модальное разложение помехи в связанной микрополосковой линии при удалении сигнальных проводников друг от друга |
|---|---|
| Στοιχεία εκδότη: | Системы управления, связи и безопасности, 2023. |
| Έτος έκδοσης: | 2023 |
| Θεματικοί όροι: | межсоединения, электромагнитная совместимость, functional safety, модальное резервирование, transmission line, линия передачи, interconnections, сверхширокополосные помехи, функциональная безопасность, modal redundancy, зеркально-симметричная структура, ultra-wideband interference, mirror-symmetric structure, electromagnetic compatibility |
| Περιγραφή: | The problem: Powerful ultra-wideband (UWB) pulses of nanosecond and subnanosecond range can penetrate into various nodes, blocks and circuits of radioelectronic equipment (REA). This can result in damage to integrated circuits and burnout of components, resulting in partial or complete failure of the equipment. There are solutions for protection under the impact of UWB interference, including filters. A number of works are devoted to UWB interference filters on the basis of microstrip structures, which include modal filters (MF). A disadvantage of MFs is the need to trace or arrange conductors in proximity to each other, which increases the likelihood of simultaneous mechanical or thermal damage. However, when conductors are separated from each other, the interference immunity due to modal distortions disappears. Thus, it is important to identify ways to prevent simultaneous damage to both signal conductors, while preserving the noise immunity provided by modal filtering. The aim of the work is to preserve the effect of modal filtering of interference when the signal conductors are removed from each other. The methods: Quasi-static simulationg of the time response in the frequency domain is performed, using the method of moments to calculate the matrices of the running parameters. It is proposed to add another bonding conductor over the signal conductors, covering their full width, which will allow maintaining electromagnetic connection between signal conductors, including at their distance from each other. The novelty: There are presented new ways of realization of chains with modal redundancy (MR), to increase electromagnetic coupling between transmission line conductors, from two applications for the invention. The result: The use of the presented solution allows increasing reliability while preserving the interference-suppressing properties provided by the modal decomposition of the interfering signal. Practical significance: The presented method opens up new opportunities for application of MF in development of printed circuit boards with MR, namely, it allows removing the redundant conductors from each other in critical systems, such as unmanned aerial vehicles. Постановка задачи: мощные сверхширокополосные (СШП) импульсы наносекундного и субнаносекундного диапазонов могут проникать в различные узлы, блоки и цепи радиоэлектронной аппаратуры (РЭА). Результатом такого воздействия может быть повреждение интегральных схем и выгорание компонентов, что приводит к частичному или полному отказу РЭА. Существуют решения для защиты при воздействии СШП помех, в числе которых фильтры. Ряд работ посвящен фильтрам СШП-помех на основе микрополосковых структур, к которым относятся и модальные фильтры (МФ). Недостатком МФ является необходимость трассировки или компоновки проводников в непосредственной близости друг к другу, что повышает вероятность их одновременного механического или теплового повреждения. Однако при удалении проводников друг от друга пропадает помехозащищенность, обусловленная модальными искажениями. Таким образом, важно выявить пути предотвращения одновременного повреждения обоих сигнальных проводников, при сохранении помехозащищенности, обеспечиваемой модальной фильтрацией. Цель работы – сохранение эффекта модальной фильтрации помехи при удалении сигнальных проводников друг от друга. Используемые методы: выполняется квазистатическое моделирование временного отклика в частотной области, с использованием метода моментов для вычисления матриц погонных параметров. Предлагается добавление дополнительного, связывающего проводника над сигнальными, покрывающего их по всей ширине, что позволит поддерживать электромагнитную связь между сигнальными проводниками, в том числе при удалении их друг от друга. Новизна: представлены новые способы реализации цепей с модальным резервированием (МР), для повышения электромагнитной связи между проводниками линии передачи, из двух заявок на изобретение. Результат: использование представленного решения позволяет повысить надежность при сохранении помехоподавляющих свойств, обеспечиваемых модальным разложением помехового сигнала. Практическая значимость: представленный способ открывает новые возможности применения МФ в разработке печатных плат с МР, а именно, позволяет удалить друг от друга резервируемые проводники в критичных системах, например, беспилотных летательных аппаратах. |
| Τύπος εγγράφου: | Research |
| DOI: | 10.24412/2410-9916-2023-3-124-133 |
| Rights: | CC BY |
| Αριθμός Καταχώρησης: | edsair.doi...........29d98d1e97e7e7c2f655c4d10a446a38 |
| Βάση Δεδομένων: | OpenAIRE |
| DOI: | 10.24412/2410-9916-2023-3-124-133 |
|---|