Методики и модели для учета паразитных параметров печатных узлов при анализе электромагнитной совместимости бортовой радиоэлектронной аппаратуры космических аппаратов

• Автор: Калимулин, Илья Фидаильевич
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 168 с. : ил.

Оглавление
Введение

1. Обзор методов, методик и программного обеспечения для анализа

электромагнитной совместимости и синтеза моделей компонентов с учётом

их паразитных параметров

1.1 Особенности анализа электромагнитной совместимости бортовой радиоэлектронной аппаратуры космических аппаратов

1.2 Область применения широкополосных моделей

1.3 Широкополосные модели компонентов от производителей

1.4 Методы синтеза широкополосных моделей пассивных электронных компонентов

1.5 Особенности проектирования и калибровки измерительных печатных

1.6 Выводы, цель и постановка задач исследования
2. Моделирование печатных узлов с учётом паразитных параметров
компонентов и их посадочных мест
2.1 Методики анализа пассивных цепей и вычисления паразитных параметров
2.1.1 Методика анализа пассивных цепей
2.1.2 Методика вычисления паразитных параметров посадочного места
2.2 Совместный учёт паразитных параметров компонентов и монтажа при вычислении частотных характеристик пассивных цепей бортовой аппаратуры космических аппаратов
2.3 Моделирование различных вариантов микрополоскового делителя мощности
2.3.1 Делитель
2.3.2 Делитель с выходными трассами
2.3.3 Делитель с выходными трассами и ЬС-фильтром
2.3.4 Делитель с выходными трассами и ЬС-фильтром с учётом
паразитных параметров
2.4 Оценка электромагнитной наводки со входа на выход посадочного места фильтра на поверхностных акустических волнах

2.5 Анализ индуктивности цепи земля-питание в печатных платах
2.6 Основные результаты главы
3. Автоматизированный синтез моделей пассивных электронных компонентов
3.1 Импеданс низкочастотных пассивных компонентов бортовой аппаратуры в диапазоне частот до 20 ГГц
3.1.1 Техника измерений
3.1.2 Результаты для резистора
3.1.3 Результаты для конденсатора
3.1.4 Сравнение результатов измерений разными приборами
3.1.5 Основные результаты раздела
3.2 Оптимизация параметров математической модели резистора
3.3 Методика автоматизированного синтеза многорезонансных моделей пассивных электронных компонентов
3.4 Разброс частотной характеристики для конденсаторов одного номинала
и корпуса
3.5 Основные результаты главы
4. Верификация программного инструментария, методика разработки
моделей цифровых микросхем и разработка измерительных печатных плат
4.1 Верификация результатов вычисления ёмкостной матрицы
4.1.1 Описание конфигурации и методики верификации
4.1.2 Сходимость результатов при увеличении числа сегментов
4.1.3 Сравнение результатов для различных расположений и ориентаций
конфигурации
4.1.4 Сравнение результатов вычисления различными модулями
4.1.5 Сравнение результатов измерений и моделирования печатной платы
4.2 Методика разработки моделей цифровых микросхем на языке Digital SimCode
4.3 Разработка модели для микросхемы 1554ИР35ТБМ
4.4 Проверка модели микросхемы 1554ИР35ТБМ
4.5 Разработка печатных плат для измерения частотных характеристик пассивных электронных компонентов
4.6 Основные результаты главы
Заключение

Список сокращений и условных обозначений
Список использованных источников
Приложение А. Акты о внедрении, свидетельства о регистрации программ,
дипломы, грамоты, сертификаты

Рисунок 2.11 - Цепь Г: АЧХ (а], ФЧХ [б). 1 - вариант 1, каждый компонент представлен в виде идеальных элементов; 2 - вариант 2, цепь в варианте 1 с учётом паразитных параметров компонентов; 3 - вариант 3, цепь в варианте 2 с учётом паразитных параметров контактных площадок
Данная цепь является выходной по отношению к ПАВ фильтру с центральной частотой 1588,75 МГц и полосой 1533,75-1643,75 МГц. При варианте 1 полоса пропускания цепи составляет 25 МГц-2,069 ГГц. При варианте 2 есть два резонанса: 1) /6=0,972 на /=280,2 МГц; 2] К-6,895 на /=2,291 ГГц. Полоса пропускания начинается с 30,13 МГц, но после 2,091 ГГц характеристика не только не затухает, но и переходит в резонанс. Затухание (/6<1) наступает только на частоте больше 2,5 ГГц. Соответственно, в области частот 2,091-2,5 ГГц не происходит фильтрация сигналов.
При варианте 3 полоса пропускания цепи состоит из двух участков: 1) 2,193-2,291 ГГц; 2] 9,484-9,802 ГГц. Соответствующие резонансы: 1) /6=6,65 на частоте 2,25 ГГц; 2] К- 3,5 на частоте 9,64 ГГц.
Данная цепь является выходной по отношению к ПАВ фильтру с центральной частотой 1588,75 МГц и полосой 1533,75-1643,75 МГц. Полезный сигнал проходит как в случае идеальных, так и в случае паразитных параметров. При сравнении варианта 3 с вариантом 2 выявлено появление резонанса в полосе 7-11 ГГц и снижение коэффициента передачи в полосе 11-40 ГГц.
Подведём итоги раздела. Описано вычисление паразитных параметров компонентов и монтажа бортовой аппаратуры космических аппаратов. Исследованы частотные характеристики 4-х частотно-избирательных цепей. Для варианта 1 полезный сигнал не проходит только для одной цепи (входная цепь фильтра на ПАВ). Для