Устройства защиты вычислительной техники и систем управления путем модального разложения импульсов помех в кабельных и полосковых структурах

• Автор: Самотин, Иван Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 289 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
1. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАСПРОСТРАЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ И МОДАЛЬНОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ ИМПУЛЬСА В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЯХ ОБЗОР

1.1 Теоретическое моделирование распространения электрических сигналов

1.1.1 Общие подходы

1.1.2 Теория метода моментов.

1.1.3 Обзор исследований по вычислению матриц параметров.

1.1.4 Выбор метода вычисления матриц параметров

1.1.5 Обзор исследований по вычислению временного отклика

схем многопроводных линий передачи

1.2 Модальное разложение импульса в электрических соединениях.

1.2.1 Разложение импульса в отрезках связанных линий.

1.2.2 Разложение в кабеле
1.2.3 Разложение в печатных платах.
1.2.4 Разложение в специальных полосковых структурах.
1.3 Цель работы и постановка задач исследования.
2. МОДАЛЬНОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ ИМПУЛЬСА В ПЛОСКИХ
КАБЕЛЯХ СИЛОВОГО ПИТАНИЯ.
2.1 Плоские кабели сетевого питания с эффектом модального разложения.
2.1.1 Выбор кабелей с эффектом модального разложения.
2.1.2 Разработка программ для сквозного анализа эффектов модального разложения
2.1.3 Вычисление электрических параметров кабелей
2.2 Исследование влияния рассогласования отрезков кабеля
2.2.1 Рассогласование в одиночных отрезках кабеля
2.2.2 Рассогласование в двух последовательно соединенных
отрезках кабеля
2.2.3 Рассогласование в трех последовательно соединенных
отрезках кабеля
2.3 Экспериментальное подтверждение разложения импульса в
плоском кабеле
2.4 Практическая реализация кабельного модального фильтра.
2.5 Основные результаты главы.
3. МОДАЛЬНОЕ РАЗЛОЖЕНИЕ ИМПУЛЬСА В ПОЛОСКОВЫХ
СТРУКТУРАХ.
3.1 Разработка общих подходов к созданию модального фильтра.
3.1.1 Оценка предельной разности задержек мод модального
фильтра
3.1.2 Программы для сквозного анализа эффекта модального разложения в полосковых структурах.
3.1.3 Простой пример проектирования модального фильтра.
3.2 Выбор структуры поперечного сечения модального фильтра
3.2.1 Качественный выбор.
3.2.2 Параметры выбранных структур.
3.2.3 Влияние сегментации на результаты моделирования
3.3 Анализ амплитуд импульсов на выходе модального фильтра
3.4 Исследование зависимостей характеристик модального фильтра
от параметров поперечного сечения
3.5 Исследование временных и частотных откликов модального
фильтра
3.5.1 Временные отклики четырехкаскадного модального фильтра
на различные входные воздействия
3.5.2 Временные и частотные отклики сем и каскади ого модального фильтра с различными граничными условиями
на концах пассивного проводника.
3.5.3 Зависимость частотных откликов модального фильтра с различными граничными условиями на концах пассивного проводника от количества и расположения каскадов
3.5.4 Параметрическая оптимизация и исследование временного и частотного откликов модальных фильтров с различными структурами поперечного сечения.
3.5.5 Временные и частотные отклики исевдосогласованного модального фильтра с различным числом и расположением каскадов
3.6 Анализ рассеяния мощности помехового воздействия в
активной и пассивной линиях модального фильтра.
3.6.1 Рассеяние мощностей в однокаскадном модальном фильтре
3.6.2 Рассеяние мощностей в многокаскадных модальных
фильтрах
3.6.3 Влияние потерь в диэлектрической подложке и проводниках модального фильтра на параметры выходного сигнала.
3.7 Создание макетов модальных фильтров
3.7.1 Конструкция макетов модальных фильтров.
3.7.2 Технология изготовления макетов модальных фильтров.
3.8 Экспериментальное моделирование
3.9 Основные результаты главы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Такой анализ довольно сложен, но актуален. По этому поводу выделена работа , в которой рассмотрены параметры одиночной микрополосковой линии передачи с опорным проводником в виде сетки с различной ориентацией ячеек относительно сигнальной полоски, и работу для нары связанных полосковых линий. На определнных участках межсоединений шины земли и питания могут выполнять роль второй плоскости земли для сигнальных линий. Таким образом, для двухмерного случая вычисления параметров различных видов межсоединений платы необходим достаточно общий и универсальный метод, и метод моментов подходит для этого. Схема замещения с сосредоточенными элементами для элемента длины двухпроводной линии передачи третий проводник опорный приведена на рис. ХА. Рис. Обозначения элементов эквивалентной схемы собственные ц, и взаимная ,, индуктивности проводников структуры собственные Си, С и взаимная С, емкости собственные Си, С и взаимная Ст проводимости, обусловленые потерями в диэлектриках собственные 7п, Я и взаимное я сопротивления, обусловленые потерями в проводниках. Отмечено, что в работе 3 впервые показано, как можно использовать матричную алгебру для решения с минимальными затратами трудной и громоздкой задачи анализа МПЛП. В работе рассмотрена МПЛП в установившемся режиме, а в приведено решение задачи переходного анализа симметрированной МПЛП через определнный интеграл от функции Бесселя, применяя матричную теорию и преобразование Лапласа. В известной работе приведен вывод телеграфных уравнений, описывающих МПЛП. В работе представлен анализ временного отклика МПЛП без потерь, без ограничения двумя линиями и без допущения слабой связи между ними, а также введено понятие схемы согласованного окончания и эквивалентной схемы для МПЛП. В классической работе с помощью матричного анализа развита теория распространения волн в многопроводных линиях передачи без потерь с неоднородными диэлектриками. В работе представлен метод вывода решений уравнений однородной многонроводной линии передачи и метод для вывода матричных схемных параметров отрезка линии. Отмечен существенный вклад этого автора в исследование различных аспектов проблемы МПЛП. Названия многих его работ, опубликованных в технических отчтах, трудах симпозиумов и журналах, приведены в посвященной перекрстным помехам десятой главе учебника . Кроме того, существует его монография, специально посвящнная анализу многопроводных линий передачи . Для вывода расчетного алгоритма предложена эквивалентная схема, состоящая из развязанных линий передачи и двух трансформаторов, и преобразованная в два развязанных резистивных Vполюсника. Существенным вкладом в анализ МПЛП стала монография , в которой, в частности, наряду с МПЛП без потерь с однородным диэлектрическим заполнением рассмотрена квазиТЕМ теория МПЛП с малыми потерями и неоднородным диэлектрическим заполнением. В последней главе книги на двух простых примерах линий передачи с неоднородным диэлектриком рассмотрены пределы точности квазистатических аппроксимаций. Из немногих чисто теоретических работ по применимости квазиТЕМ подхода к анализу МПЛП отмечена работа , где рассматривается обобщенная неоднородная экранированная проводная линия передачи и выводятся некоторые свойства квазиТЕМ мод, распространяющихся в ней. В работе теория для квазиТЕМ мод, распространяющихся в поперечно неоднородной и продольно регулярной линии передачи, прежде выведенная для гармонических волн, выводится для переходных сигналов. Примечательна посвящнная вычислению временного отклика МПЛП работа . Статья уникальна тем, что в ней описывается и сравнивается несколько методов расчета отклика линий, основанных на использовании известных параметров теории цепей. К ним относится метод на основе пошагового во времени решения телеграфных уравнений, метод нормальных волн во временной области, метод нормальных волн в частотной области и метод свертки, использующий функции Грина для линии. Последний позволяет исследовать наиболее общий случай линий с потерями, нагруженных нелинейными цепями.