Введение
1. Обзор исследований по решению задач электромагнитной совместимости 15
1.1 Актуальность обеспечения электромагнитной совместимости 15
1.2 Моделирование распространения электрических сигналов в многопроводных линиях передачи 18
1.3 Уменьшение времени моделирования 22
1.4 Защита радиоэлектронной аппаратуры от преднамеренных электромагнитных воздействий 1.4.1 Модальная фильтрация 30
1.4.2 Применение меандровых линий
1.5 Подходы к обеспечению электромагнитной совместимости бортовой радиоэлектронной аппаратуры космических аппаратов 35
1.6 Цель работы и постановка задач исследования 42
2. Разработка алгоритмов для квазистатического моделирования задач электромагнитной совместимости с уменьшенными вычислительными затратами 46
2.1 Разработка алгоритма многократного решения СЛАУ с частично изменяющейся матрицей 46
2.1.1 Выбор метода для решения СЛАУ 46
2.1.2 Оценка эффективности блочного LU-разложения для многократных вычислений 49
2.1.3 Сравнение библиотек линейной алгебры 50
2.1.4 Использование блочного LU-разложения для многократных вычислений 55
2.2 Разработка алгоритмов вычисления емкостной матрицы структуры проводников и диэлектриков в диапазоне параметров
2.2.1 Специфика изменения матрицы СЛАУ при вычислении емкостной матрицы в диапазоне параметров 59
2.2.2 Алгоритм вычисления ряда емкостных матриц, учитывающий изменение диэлектрической проницаемости диэлектрика 62
2.2.3 Алгоритм вычисления ряда емкостных матриц, учитывающий изменение высоты слоя диэлектрика 69
2.3 Использование блочного LU-разложения для ускорения квазистатического моделирования задач электромагнитной совместимости 76
2.3.1 Исследование ускорения вычисления емкостной матрицы в диапазоне изменения диэлектрической проницаемости диэлектрика
2.3.2 Исследование ускорения вычисления временного отклика с учётом частотной зависимости диэлектрической проницаемости диэлектрика 80
2.4 Основные результаты главы 84
3. Способы совершенствования меандровых линий и новые устройства на их основе 86
3.1 Исследование влияния диэлектрического заполнения на погонные параметры одиночных линий передачи 86
3.1.1 Оценка влияния покрывающих диэлектрических слоев на погонную задержку и волновое сопротивление одиночной микрополосковой линии 86
3.1.2 Оценка применимости математических моделей для вычисления погонной задержки микрополосковых линий к линиям с покрывающими диэлектрическими слоями 91
3.1.3 Сравнение результатов вычислений в TALGAT и Polar 93
3.2 Совершенствование передачи импульсного сигнала в витке меандровой линии 95
3.2.1 Распространение импульсного сигнала в витке меандровой линии без искажений перекрестными наводками 95
3.2.2 Исследование возможности дополнительной задержки импульсного сигнала в витке меандровой линии 103
3.3 Исследование подавления сверхкороткого импульса за счет свойств меандровых линий 107
3.3.1 Несимметричная полосковая линия в воздухе 107
3.3.2 Микрополосковая линия 118
3.3.3 Несимметричная полосковая меандровая линия из двух витков в воздухе 131
3.4 Основные результаты главы 135
4. Моделирование целостности сигналов в печатных платах бортовой радиоэлектронной аппаратуры космического аппарата 137
4.1 Сравнительная оценка параметров связанных микрополосковых линий на основе материалов RT/duroid и FR-4 137
4.2 Моделирование целостности сигналов в печатных платах
4.2.1 Поперечное сечение платы блока радиотехнического 149
4.2.2 Влияние толщины влагозащитного покрытия печатной платы на уровень перекрестных помех в многопроводном межсоединении 150
4.2.3 Влияние длительности фронта воздействующего сигнала на уровень перекрестных помех в межсоединениях печатной платы 167
4.2.4 Оценка целостности сигналов в печатных платах системы автономной навигации 174
4.3 Разработка методик для обеспечения электромагнитной
совместимости бортовой аппаратуры 184
4.3.1 Методика предварительного моделирования целостности сигналов в системе TALGAT 184
4.3.2 Методика распределения контактов соединителя, обеспечивающая минимальный импеданс питания 189
4.4 Основные результаты главы 195
Заключение 199
Список литературы
