Полосковая структура, защищающая от сверхкоротких импульсов в дифференциальном и синфазном режимах

Rok vydání:	2021
Předmět:	дифференциальный режим модальная фильтрация электромагнитная совместимость differential mode устройства защиты синфазный режим protection devices modal filtration electromagnetic compatibility ultrashort pulse common mode сверхкороткий импульс
DOI:	10.24412/2410-9916-2021-2-130-141
Popis:	Постановка задачи: в настоящее время актуальной задачей является обеспечение защиты радиоэлектронных средств (РЭС) от импульсов наносекундного и субнаносекундного диапазонов. Спектр такого импульса перекрывает широкий диапазон частот, вследствие чего он способен преодолевать традиционные схемотехнические и конструктивные средства защиты от помех. Распространяясь по цепям электропитания, сверхкороткий импульс (СКИ) приводит к электрическому пробою диэлектриков и полупроводников, тем самым повреждая оборудование. Однако для борьбы с СКИ существуют устройства, работающие по принципу модального разложения, которые лишены недостатков традиционных устройств. Среди них выделяются модальные фильтры (МФ), защищающие от помех, распространяющихся между активным и опорным проводниками. Однако по стандартам ослабление помеховых импульсов требуется как в дифференциальном, так и в синфазном режимах, поэтому необходима разработка новых устройств защиты от СКИ, выполняющих данную функцию. Цель работы: предложить новое устройство защиты от СКИ на основе полосковых линий, способное работать в дифференциальном и синфазном режимах распространения помехи. Используемые методы: при обосновании технических решений и демонстрации возможности защиты от СКИ используется система квазистатического анализа, основанная на методе моментов. Новизна: к элементам новизны представленного решения относятся новый для МФ критерий, такой как защита в дифференциальном и синфазном режимах, а также новая конструкция МФ, реализующая эту защиту. Результат: использование представленного решения позволяет ослаблять помеховый сигнал в дифференциальном и синфазном режимах воздействия помехи. Результат достигается за счет разложения СКИ на импульсы меньшей амплитуды посредством выбора параметров устройства и компоновки проводников. Практическая значимость: техническое решение в виде МФ с центрально-симметричным расположением проводников позволит организовать простую и дешевую защиту РЭС от кондуктивных СКИ в дифференциальном и синфазном режимах. Statement of the problem: Today, the problem of protecting radioelectronic equipment (REE) from pulses of nanosecond and subnanosecond ranges is of great concern. The spectrum of such pulses covers a wide range of frequencies; therefore, it is able to overcome the traditional schematic and structural means of protection against interference. Propagating through the power supply circuits, an ultrashort pulse (USP) leads to electrical destruction of dielectrics and semiconductors, thereby damaging equipment. To reduce USP impact, there are devices working on the principle of modal decomposition that are devoid of the disadvantages of traditional filtering techniques. Among them are modal filters (MF) that protect against interference propagating between the active and reference conductors. However, the EMC standards require that interference pulses are attenuated in both differential and common modes. Consequently, the development of new USP protection devices that perform this function is necessary. Purpose of work: The aim of this work is to propose a new USP protection device based on strip lines and capable of operating in differential and common modes of interference propagation. Methods used: To justify the technical solutions and demonstrate the efficiency of the proposed MF structure, we used a system of quasi-static analysis based on the method of moments. Novelty: The novelty of the presented solution includes a new criterion for the MF, namely the ability to provide protection in differential and common modes, as well as a new MF design that implements this protection. Result: The use of the proposed solution allows attenuating the interfering signal in differential and common modes by decomposing the USP into pulses of lower amplitude through the choice of device parameters and conductor configuration. Practical relevance: The technical solution in the form of the MF with a centrally symmetrical arrangement of conductors will allow for a simple and cheap protection of REE from conducted USPs in differential and common modes.
Databáze:	OpenAIRE
Externí odkaz:	https://explore.openaire.eu/search/publication?articleId=doi_________::5b8b1c8e7dd796ff4ad2a138f46ffd30 Zobrazit plný text záznamu