Введение
1. Пути повышения эффективности разработки конструкций рэс на основе комплексных методов оптимального проектирования с учетом ЭМС и ПУ 24
1.1 Планирование и развитие путей повышения эффективности обеспечения требований ЭМС и ПУ при проектировании конструкций РЭС 24
1.2 Основные принципы построения процесса оптимального конструирования РЭС с учетом ЭМС и ПУ 27
1.3 Концепция комплексного подхода при сквозном проектировании конструкций РЭС с учетом требований ЭМС и ПУ 32
1.4 Основные принципы применения программных средств в задачах обеспечения ЭМС и ПУ конструкций РЭС 43
1.5 Цели и задачи исследования 56
2. Структура, состав и содержание методов обеспечения внутриаппаратурной ЭМС и ПУ 59
2.1 Методы организационно-технического планирования обеспечения требований ЭМС и ПУ 59
2.1.1 Задачи ЭМС-планирования и ЭМС-менеджмента 60
2.1.2 Разработка программы мероприятий по обеспечению
требований ЭМС и ПУ 62
2.1.3 Планирование проведения ЭМС-тестирования РЭС . 67
2.2 Схемотехнические методы обеспечения ЭМС и ПУ 68
2.3 Топологические методы обеспечения ЭМС и ПУ 73
2.4 Конструкторско-технологические методы обеспечения ЭМС и ПУ 84
2.5 Основные выводы главы 89
3. Математическое обеспечение анализа электромагнитных процессов в конструкциях РЭС . 93
3.1 Комплексная модель электромагнитных процессов в конструкциях РЭС и понятие электромагнитной топологии 93
3.1.1 Топологическая сеть и уравнение BLT 99
3.1.2 Описание ЭМТ через уравнение BLT1 102
3.1.3 Описание ЭМТ через уравнение BLT2 105
3.2 Моделирование электромагнитных процессов на печатных платах с учетом топологического размещения проводников и компонентов 108
3.2.1 Математические модели описания помех возникающих в шинах питания 108
3.2.2 Математические модели анализа помехоустойчивости печатных проводников 114
3.2.3 Математические модели оценки эмиссии ЭМИ печатными проводниками 120
3.3 Моделирование конструкций электромагнитных экранов с учетом конструктивных неоднородностей 132
3.3.1 Математические модели идеальных электромагнитных экранов 133
3.3.2 Математические модели электромагнитных экранов с учетом конструктивных неоднородностей 136
3.3.3 Математическое обеспечение структурного синтеза и параметрической оптимизации конструкций электромагнитных экранов 139
3.4 Основные выводы главы 144
4. Метод топологической верификации обеспечения требований эмс и пу на печатной плате 146
4.1 Методика сетевой классификации соединений на ПП . 152
4.1.1 Процедура идентификации питающих и сигнальных цепей 156
4.1.2 Процедура определения типа цепи I/O-non I/O . 159
4.1.3 Процедура определения питающего напряжения цепи . 160
4.1.4 Процедура определения степени использования цепи 161
4.1.5 Процедура определения частотного диапазона цепи 162
4.1.6 Процедура определения запаса помехоустойчивости цепи 164
4.1.7 Процедура определения степени излучения и восприимчивости цепи 165
4.1.8 Процедура определения типа цепи A/D 166
4.1.9 Процедура определения частоты синхронизации цепи 167
4.1.10 Процедура определения параметров сигнала в цепи 169
4.1.11 Процедура определения характеристик переходных процессов в цепи 170
4.1.12 Процедура назначения цепи возвратного сигнала 172
4.1.13 Процедура определения возвратного пути для сегментов цепи 173
4.2 Методика определения частот и частотных диапазонов присутствующих на ПП 175
4.3 Методика оценки помех в шинах питания ПП 176
4.3.1 Процедура идентификации развязывающих конденсаторов 177
4.3.2 Процедура определения индуктивности соединений 178
4.3.3 Процедура оценки переходных процессов . 179
4.3.4 Процедура определения тока гармоник 179
4.4 Методика анализа помехоустойчивости ПП . 180
4.4.1 Процедура оценки устойчивости к перекрестным помехам . 181
4.4.2 Процедура оценки устойчивости к шуму питающих цепей . 182
4.4.3 Процедура оценки устойчивости к ЭСР . 183
4.4.4 Процедура оценки устойчивости к магнитному полю 184
4.5 Методика анализа эмиссии ЭМИ от ПП 185
4.5.1 Процедура оценки эмиссии дифференциальных помех от ПП.. 186
4.5.2 Процедура оценки эмиссии вольтзависимых помех от экранированной ПП 187
4.5.3 Процедура оценки эмиссии вольтзависимых помех от неэкранированной ПП 188
4.5.4 Процедура оценки эмиссии синфазных токзависимых помех... 190
4.5.5 Процедура определения синфазного напряжения в аналитической сетке 193
4.5.6 Процедура оценки эмиссии помех от подключенных кабелей I/O 194
4.5.7 Процедура оценки эмиссии от питающих шин 196
4.6 Основные выводы главы 197
5. Методы оптимизации электромагнитных процессов в РЭС на этапах конструкторского и технологического проектирования 199
5.1 Метод оптимального проектирования сложных электромагнитных экранов и экранирующих корпусов 199
5.1.1 Процедура определения целесообразности применения электромагнитных экранов для обеспечения требований ЭМС и ПУ 199
5.1.2 Процедура синтеза оптимального конструктивного исполнения, технологии изготовления и выбора материала 202
5.1.3 Процедура синтеза и оптимизации вентиляционных отверстий 208
5.1.4 Процедура синтеза и оптимизации отверстий для дисплеев и индикаторов 215
5.1.5 Процедура синтеза и оптимизации отверстий для разъемов и вводов проводников 217
5.1.6 Процедура оптимизации электромагнитных экранов и экранирующих корпусов с учетом швов, щелей и соединений 219
5.1.7 Процедура синтеза и оптимизации разъемных и открывающихся соединений 221
5.2 Методика оптимальной компоновки конструкций РЭС на завершающем этапе проектирования 224
5.3 Методика сканирования электромагнитного поля с варьируемым шагом перемещения датчика поля 231
5.4 Основные выводы главы 235
6. Практическое применение предложенных структур, методов и моделей оптимального проектирования конструкций РЭС с учетом эмс и ПУ 236
6.1 Применение метода топологической верификации обеспечения требований ЭМС и помехоустойчивости на ПП 236
6.2 Применение метода оптимального проектирования сложных электромагнитных экранов 240
6.3 Применение методики сканирования электромагнитного поля с варьируемым шагом перемещения датчика поля 249
6.4 Применение методики оптимальной компоновки конструкций РЭС на завершающем этапе проектирования 253
6.5 Результаты, полученные при решении производственных задач 259
6.6 Основные выводы главы 262
Заключение 265
Список сокращений и условных обозначений 268
Список литературы
