WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


 

На правах рукописи

Газизов Тальгат Рашитович

Уменьшение
искажений электрических сигналов в межсоединениях
и влияний преднамеренных силовых электромагнитных воздействий

Специальность 05.12.07
Антенны, СВЧ устройства и их технологии

Автореферат диссертации на соискание учёной степени
доктора технических наук

Томск – 2010

Работа выполнена
в Томском государственном университете
систем управления и радиоэлектроники.

Научный консультант

доктор технических наук, профессор Пустынский Иван Николаевич.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Майстренко Василий Андреевич;

доктор физико-математических наук, профессор Якубов Владимир Петрович;

доктор технических наук, доцент Туев Василий Иванович.

Ведущая организация

Федеральное государственное унитарное предприятие
«Научно-производственный центр «Полюс».

Защита состоится 21 декабря 2010 г. в 9.00
на заседании диссертационного совета Д 212.268.01
при Томском государственном университете
систем управления и радиоэлектроники
по адресу: 634050, г. Томск, пр. Ленина, 40.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке
Томского государственного университета
систем управления и радиоэлектроники.

Автореферат разослан _______________ 2010 г.

Ученый секретарь
диссертационного совета Филатов А.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Радиоэлектронная аппаратура (РЭА) всё больше используется в самых разных сферах инфраструктуры современного общества. Увеличение количества РЭА, часто работающей в ограниченном пространстве, приводит к росту её плотности. Неуклонное возрастание производительности РЭА во многом обеспечивается за счёт увеличения верхней частоты спектра рабочих сигналов.

Эти тенденции стали всё чаще приводить к нарушению работы РЭА из-за взаимных электромагнитных помех, сделав необходимым обеспечение электромагнитной совместимости (ЭМС), способности работать с заданным качеством и не мешать работе других в заданной электромагнитной обстановке. «Обеспечение ЭМС» стало отдельным направлением в радиоэлектронике.

Одной из самых актуальных в ЭМС является проблема уменьшения искажений электрических сигналов. Она особенно обостряется с ростом электрической длины и плотности монтажа межконтактных электрических соединений, или межсоединений (interconnects), как правило, разветвлённых и произвольно ориентированных. При распространении в таких межсоединениях сигналы задерживаются по времени, отражаются от неоднородностей, затухают из-за потерь, испытывают влияние соседних межсоединений. Сложность учёта этих явлений заключается в том, что требуется анализ схем, состоящих из цепей не только с сосредоточенными, но и с распределёнными параметрами, а при строгом подходе требуется сложный электродинамический анализ. На пути практической реализации уменьшения искажений сигналов в межсоединениях часто стоят физические и технологические ограничения. Поэтому именно проблема уменьшения искажений при передаче сигналов в межсоединениях становится одной из главных преград дальнейшему совершенствованию РЭА.

Весьма актуальна в ЭМС проблема преднамеренного оказания, в преступных или террористических целях, мощного электромагнитного воздействия на электронные и электрические системы, нарушающего их функционирование. (Эту проблему часто называют электромагнитным терроризмом. В англоязычной научной литературе для неё применяют термин «intentional electromagnetic interference» (IEMI), дословный перевод которой «преднамеренная электромагнитная помеха» (ПЭМП) совпадает с известным термином, принятым в радиоэлектронной борьбе. Поэтому в данной работе для неё используется термин «преднамеренное силовое электромагнитное воздействие» (ПД ЭМВ), принятый ГОСТ Р 50922-2007.) Предпосылками возникновения этой угрозы стали, с одной стороны, достижения в создании мощных источников электромагнитного поля, а с другой – неуклонное уменьшение уровней сигналов электронных систем. Всё более широкое внедрение электронных систем в жизнь общества, приведшее к сильной зависимости от них, а также доступность устройств создания помех, сделали эту угрозу реальностью. Проблема ПД ЭМВ является самой новой в ЭМС, и поэтому ещё далека от своего решения.

Между тем, эти проблемы связаны друг с другом и системный подход к их решению в единой работе может сделать это решение более успешным.

Цель работы – уменьшение искажений электрических сигналов в межсоединениях и влияний преднамеренных силовых электромагнитных воздействий. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: разработать новые модели и подходы к моделированию искажений; реализовать новые и некоторые известные модели и алгоритмы для моделирования искажений; найти новые пути уменьшения искажений сигналов в межсоединениях; предложить подходы и пути к уменьшению влияний преднамеренных силовых электромагнитных воздействий.

В работе применены: системный подход, экспериментальное и компьютерное моделирование, электродинамический и квазистатический анализ, метод моментов, оптимизация генетическими алгоритмами.

Достоверность результатов подтверждена сравнением результатов моделирования с результатами: опубликованными другими авторами; полученными с помощью других программных продуктов;  полученными экспериментально.

Научная новизна

  1. Разработаны более универсальные, точные и экономичные модели для квазистатического анализа межсоединений.
  2. Предложен новый подход к моделированию (комплексная оптимизация генетическими алгоритмами), отличающийся совокупностью совместно используемых принципов.
  3. Выявлены новые закономерности поведения характеристик различных структур полосковых линий с двухслойным диэлектриком.
  4. Сформулированы условия минимизации искажений из-за разности скоростей мод.
  5. Впервые собраны воедино и систематизированы результаты научных исследований по проблеме преднамеренных силовых электромагнитных воздействий.

Практическая значимость

  1. Разработана и защищена патентом на изобретение монтажная плата; защищены патентами на полезную модель: широкополосная антенная система, модальный фильтр, устройство воздействия на аппаратуру, устройство модального зондирования; защищено патентом на изобретение устройство обнаружения, идентификации и диагностики многопроводных линий передачи.
  2. Программно реализован ряд известных и новых электродинамических и квазистатических моделей для анализа и оптимизации широкого класса структур проводников и диэлектриков.
  3. Показаны многочисленные возможности уменьшения искажений сигналов в разнообразных структурах межсоединений с двухслойным диэлектриком за счёт выбора параметров структур.
  4. Предложены подходы и пути к уменьшению преднамеренных силовых электромагнитных воздействий, в т.ч. разработанные для уменьшения искажений сигналов в межсоединениях.
  5. Выполнена разработка и поставка аппаратно-программного комплекса для анализа взаимовлияний электрических сигналов бортовой аппаратуры.

Использование результатов работы

    1. Результаты экспериментального моделирования межсоединений использованы для совершенствования межсоединений субблоков и плат генмонтажа систем ЧПУ в НИР "Разработка и исследование комплектных унифицированных блочно-модульных систем ЧПУ металлорежущим оборудованием". (Отчёт по НИР, тема 19-87 "Экран", Томск, 1991). Получен патент на изобретение.
    2. Результаты экспериментального моделирования межсоединений и разработанные алгоритмы вычисления параметров одиночных и связанных межсоединений использованы для исследования возможностей применения полосковых линий в качестве межсоединений контактирующего устройства, а также монтажной платы для скоростных цифровых микросхем 6500 серии на арсениде галлия в НИР "Исследование полосковых линий передачи для быстродействующих цифровых схем". (Отчёт по НИР, хоздоговор №50/93, Томск, 1993).
    3. Разработанные алгоритмы и программы вычисления параметров межсоединений использованы в НИР "Разработка принципов построения и создание автоматизированных телевизионных систем наблюдения, охраны и регистрации". (Заключительный отчёт по НИР, выполненной в составе региональной научно-технической программы "ВУЗОВСКАЯ НАУКА – РЕГИОНАМ" 1993–1996 гг., Томск, 1996).
    4. Разработанные алгоритмы и программы вычисления отклика в межсоединениях применены для исследования возможностей уменьшения искажений сигналов в линиях связи в НИР "Интерактивные телевизионно-компьютерные системы мониторинга объектов и сооружений". (Отчет по НИР, выполненной в составе Томской региональной МНТП "Прогресс и регион" 1997–1999 гг., Томск, 1999).
    5. Программная реализация квазистатических моделей для вычисления матриц параметров и электродинамической модели для вычисления токов в проводных структурах в составе комплексной оптимизации генетическими алгоритмами применены в НИР "Исследование научно-технических принципов и изыскание инженерно-технических решений по созданию широкодиапазонных быстроразворачиваемых антенн ДКМВ диапазона". (Отчёт по НИР, тема "Крюшон-Т", хоздоговор 1402, Томск, 2003.) Получен патент на полезную модель.
    6. Результаты исследований внедрены в учебный процесс ТУСУР и использованы в 12 учебных и учебно-методических пособиях.
    7. Результаты научных исследований автора, изложенные в монографии "Уменьшение искажений электрических сигналов в межсоединениях", применяются в учебном процессе Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева.
    8. Монография "Электромагнитный терроризм на рубеже тысячелетий" используется многими специалистами и получила положительные отзывы представителей академической науки, Минсвязи РФ и высшей школы.
    9. Программные реализации моделей вычисления временного отклика в многопроводных линиях передачи применены для исследования возможностей уменьшения искажений импульсного сигнала в межсоединениях многослойной печатной платы в хоздоговорной НИР «Разработка технической документации прибора для прямого видеонаблюдения состояния элементов эксплуатационных и фильтровых колонн нагнетательных и контрольных скважин полигона подземного захоронения ЖРО СХК». (Рег. ном. НИР 0120.0 509.654, хоздоговор № 20-05, ТУСУР, Томск, 2005 г.).
    10. Разработанные модели и алгоритмы использованы для выполнения проекта «Разработка системы компьютерного моделирования электромагнитной совместимости». (Акт №31315 ввода в эксплуатацию по мероприятию 3.1.3а инновационной программы ТУСУР, 2006 г. и свидетельство об отраслевой регистрации разработки № 8376.)
    11. Выполненный анализ генераторов преднамеренных электромагнитных силовых воздействий, методов и средств защиты от их деструктивного воздействия, устойчивости элементов электронной инфраструктуры объектов использован при разработке национального стандарта в СПбФ ФГУП «НТЦ «Атлас».
    12. Рекомендации по обеспечению электромагнитной совместимости и защите от электромагнитного терроризма учитывались в ходе работ по обеспечению безопасности объектов Главного управления Центрального банка РФ по Томской области.
    13. Результаты исследования новых модальных явлений в структурах многопроводных линий передачи с неоднородным диэлектрическим заполнением, полученные при выполнении проекта по гранту РФФИ 06-08-01242, использованы в 2 проектах, поддержанных Фондом Бортника по программе «УМНИК», и защищены 3 патентами на полезную модель и патентом на изобретение.
    14. Разработанные квазистатические модели, программная реализация электродинамической модели, рекомендации по уменьшению взаимовлияний электрических сигналов, программная система компьютерного моделирования использованы в ходе выполнения составной части опытно-конструкторской работы по теме: Разработка и поставка аппаратно-программного комплекса для проведения анализа взаимовлияний электрических сигналов бортовой аппаратуры (хоздоговор 28/08 от 14.04.2008, шифр «АПК–ТУСУР», 2 свидетельства о регистрации программы для ЭВМ).
    15. Исследования по модальной фильтрации использованы при подготовке и написании нормативного документа и двух национальных стандартов, на её основе изготовлено и поставлено 8 макетов модальных фильтров для защиты сети Fast Ethernet от сверхкоротких импульсов (хоздоговор НИИЦ/НИР/10-01 от 15.01.2010 с ФГУП «ЦентрИнформ», г. Санкт-Петербург).

Апробация результатов

Результаты исследований автора позволили подготовить заявки, победить в конкурсах грантов и успешно выполнить по ним проекты под его руководством:

  1. "Новая монтажная плата для быстродействующих цифровых схем" – конкурс грантов Государственного комитета по образованию РФ 1993 г. по фундаментальным исследованиям в области автоматики и телемеханики, вычислительной техники, информатики, кибернетики, метрологии и связи, 1994–1995 гг.
  2. "Система компьютерного моделирования сложных структур проводников и диэлектриков" – конкурс грантов ТУСУР, 2001–2002 гг.
  3. "Система компьютерного моделирования сложных структур проводников и диэлектриков с графическим интерфейсом пользователя" – конкурс грантов ТУСУР, 2003 г.
  4. "Автоматизированное проектирование оптимальных широкополосных антенн с сосредоточенными нагрузками" – конкурс грантов ТУСУР, 2005 г.
  5. "Исследование новых модальных явлений в структурах многопроводных линий передачи с неоднородным диэлектрическим заполнением" – конкурс грантов РФФИ 2006 г., проект 06-08-01242.

Результаты исследований автора использованы при выполнении проектов:

  1. "Анализ и прогнозирование искажений СВЧ радиоволн и звуковых волн при их распространении в неоднородной тропосфере над неоднородной и неровной земной поверхностью" – Федеральная целевая программа «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009–2013 гг., этап 1 государственного контракта №02.740.11.0232, 2009 г.
  2. "Разработка основ синтеза методом «выращивания» 2D и 3D топологий нерегулярных микрополосковых структур, управляемых интегральных устройств ВЧ и СВЧ диапазонов и их экспериментальное исследование" – Федеральная целевая программа «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009–2013 гг., этап 1 государственного контракта №П 690 от 12.08.2009 г.
  3. Образовательный проект переподготовки кадров в области наногетероструктурной электроники СВЧ для предприятий Томской области – конкурс 2009 г. ГК «Роснанотех».

Результаты исследований автора (один из ключевых исполнителей) использованы в подготовке заявки (шифр 2010-218-01-123), победившей в открытом публичном конкурсе Министерства образования и науки Российской Федерации по отбору организаций на право получения субсидий на реализацию комплексных проектов по созданию высокотехнологичного производства. Проект – Разработка унифицированного ряда электронных модулей на основе технологии "система-на-кристалле" для систем управления и электропитания космических аппаратов связи, навигации и дистанционного зондирования Земли с длительным сроком активного существования.

Результаты работы представлялись и обсуждались: Межд. вроцлавский симп. по ЭМС, Польша, 1992–2002; Межд. симп. по антеннам и распространению волн, Япония, 1996, 2000; Азиатско-тихоокеанская микроволновая конф., Индия, 1996; Межд. симп. по антеннам и электромагнитной теории, Китай, 1997; Совместное китайско-японское совещание по волоконной оптике и электромагнитной теории, Китай, 1997; Тематическое совещание по электрическим характеристикам электронного монтажа, США, 1997; Межд. цюрихский симп. по ЭМС, 1999, 2001, 2006, 2007, 2008; Ген. ассамблея URSI, Канада, 1999; Межд. симп. по ЭМС, Германия, 1999; Межд. симп. "Конверсия науки – международному сотрудничеству", Томск, 1999; Межд. научно-практ. конф. "Современная техника и технологии", Томск, 2000; Всерос. научно-практ. конф. "Интеграция учебного процесса и фундаментальных научных исследований в университетах", Томск, 2000; Всерос. научно-практ. конф. "Проблемы информационной безопасности общества и личности", Томск, 2000–2002, 2004, 2005, 2007; Научно-техн. конф. "Электронные и электромеханические системы и устройства", Томск, 2000, 2008; Межд. симп. по ЭМС и электромагнитной экологии, Санкт-Петербург, 2001, 2005, 2007; Межд. симп. IEEE по ЭМС, Канада, 2001; Межд. Европейский симп. по ЭМС, Италия, 2002; Всерос. научно-практ. конф., посв. 40-летию ТУСУР, Томск, 2002; Научно-практ. конф. "Современные средства и системы автоматизации", Томск, 2002; Всерос. научно-техн. конф. по проблемам создания перспективной авионики, Томск, 2003; Всерос. научно-техн. конф. "Современные проблемы радиоэлектроники", Красноярск, 2004; Межд. конф. EUROEM, 2004, 2008; Межд. научно-практ. конф. "Электронные средства и системы управления", Томск, 2004, 2008; Научно-метод. конф. "Групповое проектное обучение", Томск, 2007; Межд. IEEE-сибирская конф. по управлению и связи, г. Томск, 2009; Межд. конф. по защите от молнии, Италия, 2010.

Публикации. Опубликовано научных работ – 111, в т.ч. без соавторов – 29:

Публикация, издание, объём

Количество

Книга (4 монографии и 1 учебное пособие с грифом УМО), Томск (152–256 с.)

5

Статья, журналы из перечня ВАК, в т.ч. 8 за последние 5 лет (3–15 с.)

18

Статья, журнал "IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility" (7 c.)

1

Патент, свидетельство о регистрации программы

9

Полный доклад, Труды симпозиумов дальнего зарубежья (3–6 с.)

23

Полный доклад, Труды отечественных симпозиумов и конференций (3–11 с.)

46

Тезисы доклада, Материалы конференций (1–3 с.)

9

ИТОГО:

111

Структура и объём диссертации: введение, 6 глав, заключение, список литературы из 478 наим., прил.; объём без прил. – 351 с., в т.ч. 138 рис. и 62 табл.

Личный вклад. Результаты получены автором лично или при его участии.

Положения, выдвигаемые для публичной защиты

  1. Полученные в работе методом моментов модели для получения матрицы коэффициентов электростатической индукции, с вычислением элементов матрицы системы линейных алгебраических уравнений по формулам в виде конечных комбинаций элементарных функций, отличающиеся наличием границ диэлектрик-диэлектрик: ортогональных не только оси Y, но и оси X, а также произвольного наклона (для двумерных конфигураций); ортогональных не только оси Y, но и оси X, а также оси Z (для трехмерных конфигураций), позволяют без численного интегрирования и разложения в ряд анализировать любые конфигурации проводников и диэлектриков с прямолинейными границами произвольной ориентации (для двумерных конфигураций) и с прямоугольными границами любой ортогональной ориентации (для трёхмерных конфигураций).
  2. Полученные в работе аналитические модели (в виде конечных комбинаций элементарных функций) для временного отклика на линейно нарастающий перепад напряжения периодических структур из n последовательно соединенных отрезков линий передачи с ёмкостными нагрузками на стыках, отличающиеся возможностью: не только равных, но и различных значений характеристических адмиттансов входной и выходной линий передачи; не только нечетного, но и четного n; учета составляющих, испытавших не только 1, но и 2, а также 3 пары отражений, значительно увеличивают диапазон моделируемых структур и контролируемую точность их моделирования.
  3. Предложенная в работе комплексная оптимизация генетическими алгоритмами содержащая совокупность совместно используемых принципов (параметрическая, структурная и структурно-параметрическая оптимизация с помощью генетических алгоритмов, в т.ч. с вырезанием строк и столбцов матрицы системы линейных алгебраических уравнений; оптимизация основных и вспомогательных элементов структуры, а также нескольких структур; применение квазистатического и электродинамического анализа; использование итерационных методов; адаптация параметров к задаче), позволяет выполнять более совершенный автоматизированный структурно-параметрический синтез при решении задач по уменьшению искажений электрических сигналов в межсоединениях и влияний преднамеренных силовых электромагнитных воздействий.
  4. Использование двухслойного диэлектрика в структурах из одного и нескольких отрезков одиночных, связанных и многопроводных межсоединений, с совместным выбором параметров диэлектриков и проводников, контролирующим электрические характеристики межсоединений, дает новые возможности уменьшения искажений сигналов в них за счет выявленных закономерностей поведения их характеристик.
  5. Совокупность результатов работы, содержащая собранные воедино и систематизированные научные исследования по проблеме преднамеренных силовых электромагнитных воздействий, применение к этой проблеме методологии теории решения изобретательских задач, предложенные меры по контролю паразитных эффектов (использование общего провода в сосредоточенных компонентах, применение помехозащищенной теплопроводной монтажной платы, учёт преднамеренных перекрестных помех и использование модальных явлений в протяженных межсоединениях), разработанные средства для комплексной оптимизации генетическими алгоритмами, позволяет значительно уменьшить влияние преднамеренных силовых электромагнитных воздействий.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

  1. уменьшение искажений электрических сигналов в межсоединениях и влияний преднамеренных СИЛОВЫХ электромагнитных воздействий: Обзор
    1. Уменьшение искажений электрических сигналов в межсоединениях

С ростом быстродействия полупроводниковых приборов всё большая доля общей задержки сигналов приходится на задержки в межсоединениях электронных схем, являющихся существенным фактором, влияющим на быстродействие схемы в целом. В платах и блоках этот эффект проявляется ещё сильнее, поскольку их размеры больше. С ростом электрической длины межсоединений задержка усугубляет искажения сигналов в них из-за отражений от нагрузок и неоднородностей, потерь, дисперсии, разброса параметров по длине.

Одним из основных способов снижения задержки сигналов в межсоединениях является уменьшение их длины за счет уплотнения монтажа. Однако при этом увеличиваются электромагнитные связи между разными цепями, что особенно характерно для плотных и разветвленных межсоединений цифровых схем. Поэтому межсоединения рассматривают как связанные или многопроводные линии передачи (МПЛП). Сигналы в их проводниках подвергаются дополнительным искажениям (перекрестным помехам), вызванным электромагнитными связями с соседними проводниками и различием задержек мод.

Достижения в технологии производства интегральных схем улучшают характеристики чипов и систем. Тактовая частота микросхем растет. Увеличивается и число транзисторов при неизменной площади микросхемы. С ростом быстродействия сигналов и плотности межсоединений уровень перекрестных помех увеличивается. Снижение напряжения питания, в общем случае, уменьшает разницу логических уровней, а значит, и запас помехоустойчивости. Таким образом, проблема сильных взаимных влияний в межсоединениях, особенно плат, становится одной из главных причин, препятствующих росту быстродействия и плотности монтажа РЭА.

    1. Преднамеренные силовые электромагнитные воздействия

Считается, что открытое обсуждение проблемы ПД ЭМВ началось с пленарной лекции профессора В. Лоборева на конференции АмерЭМ 1996 г. На цюрихском симпозиуме по ЭМС 1997 г. Комиссия E URSI при своём Комитете по ЭМ импульсу и связанными с ним явлениями, возглавляемом М. Уиком, образовала подкомитет по ЭМ терроризму под руководством Х. Уипфа. Первый обзор этой проблемы опубликован в пленарном докладе Р. Гарднера на вроцлавском симпозиуме по ЭМС 1998 г. Первый семинар "ЭМ терроризм и вредные воздействия ЭМ окружений высокой мощности" с публикацией полных докладов состоялся на цюрихском симпозиуме по ЭМС 1999 г. Были представлены и важные неопубликованные доклады, в частности доклад академика В.Е. Фортова, закончившийся убедительным выводом (подчеркнутым и М. Уиком при закрытии семинара), что для решения проблемы ЭМ терроризма необходимо международное сотрудничество. В 1999 г. Совет URSI принял резолюцию по преступной деятельности с помощью ЭМ средств. В 2000 г. "Угроза ЭМ терроризма" впервые стала отдельным разделом в списке тем вроцлавского симпозиума по ЭМС. В 2001 году состоялась первая отдельная секция с рецензируемыми статьями цюрихского симпозиума по ЭМС. Затем доклады по проблеме ПД ЭМВ стали появляться на каждом зарубежном симпозиуме по ЭМС и некоторых других конференциях. Важной вехой в исследованиях ПД ЭМВ стала публикация тематического выпуска IEEE Transactions on EMC в августе 2004 г. Затем доклады по проблеме ПД ЭМВ стали появляться на каждом зарубежном симпозиуме по ЭМС и некоторых других конференциях. Из отечественных публикаций нельзя не отметить известные книги В.И. Кравченко, Е.А. Болотова и Н.И. Летуновой, Л.О. Мыровой и А.З. Чепиженко, раздел в книге В.С. Барсукова, книгу А.Б. Прищепенко.

Действительно, в инфраструктуре общества есть критичные системы, и влияние ПД ЭМВ на них может привести к большим потерям. Одна из самых критичных – авиационная электроника, часто называемая авионикой. Поэтому стандарты по её уязвимости к ЭМ помехам становятся с годами всё более строгими. Тем не менее, в этой области существуют проблемы, являющиеся возможными причинами авиакатастроф. Сделаны весьма многозначительные выводы даже для военной авионики. Другим аспектом, в свете чрезвычайно актуальной и нерешённой проблемы терроризма, может стать электромагнитный терроризм. Таким образом, можно заключить, что защита от угрозы ПД ЭМВ является новой, очень серьёзной и актуальной проблемой, даже для авионики.

  1. Постановка задач исследования

Общая последовательность решения любой проблемы ЭМС представляется автору следующей: обзор и систематизация уже выполненных исследований; исследование характерных процессов посредством их моделирования; выявление, по результатам моделирования, путей решения проблемы и их практическая реализация. В данной работе сделана попытка единого решения проблемы неискажённой передачи электрических сигналов в межсоединениях и проблемы уменьшения влияний ПД ЭМВ. Такой подход сложен, но заманчив, поскольку может дать системные эффекты, и обоснован, уже хотя бы потому, что эти проблемы связаны друг с другом, и многие из задач, решаемых для уменьшения искажений полезных сигналов в межсоединениях, возникают и при уменьшении влияний ПД ЭМВ. Яркий пример плодотворности подобных исследований – работы К. Баума.

Из обзора проблемы уменьшения ПД ЭМВ обращают на себя особое внимание её новизна, и, как следствие, в качестве первого шага к её решению, необходимость сбора, обобщения и систематизации опубликованных данных по разным аспектам проблемы ПЭМП критичному оборудованию. Существенный вклад в это внесли У. Радаски и М. Яноз. Проблема сложна и специфична, поэтому для её решения необходимо применение системного подхода. Результаты исследований автора по решению проблемы ПД ЭМВ представлены в разд. 6.

Из обзора проблемы неискажённой передачи сигналов в межсоединениях виден очень большой и систематизированный задел исследований по этой проблеме. Широко известны исследования под руководством А. Джорджевича, Ф. Канаверо, М. Наклы, Ю. Нича. Разработаны методы, успешно применяемые для её решения. Например, общепризнаны работы В.И. Коваленкова, П.И. Кузнецова и Р.Л. Стратоновича, Ф.-Ю. Ченга. Между тем, проблема остаётся открытой, и для её решения нужны новые исследования: разработка новых моделей и подходов к моделированию; программная реализация новых и ряда известных моделей и алгоритмов; приложение результатов моделирования к выявлению новых путей уменьшения искажений сигналов.

    1. Разработка моделей и подходов к моделированию

Обзор методов вычисления параметров МПЛП и анализ публикаций показывают, что вопросы разработки теоретических основ методов и моделей представлены обстоятельно. Большой теоретический вклад внесли Б.Г. Галёркин, Л.В. Канторович, В.М. Крылов. Автор выбрал метод моментов, широко известный своей проверенностью, применимостью к произвольным конфигурациям двумерных и трёхмерных межсоединений, высокой скоростью вычислений при относительно невысоких требованиях к ресурсам компьютера. Основные усилия исследователей сосредоточены на вычислении ёмкостной матрицы C, из которой получают и индуктивную [L]. Это объясняется широким классом практических задач, решаемых без учёта потерь. Актуально повышение универсальности моделей за счёт расширения сложности конфигураций при сохранении точности и экономичности моделей, в котором существенную роль играет точное и быстрое вычисление элементов матрицы СЛАУ. Важен и детальный вывод нескольких моделей с единых позиций: для ясности подходов к разработке новых моделей и для более эффективной реализации моделей в едином программном продукте. Одними из немногих здесь стали работы  М. Шейнфейна и О. Палусинского. Вклад автора в решение этой задачи представлен в разд. 3.1.

Обзор исследований по вычислению отклика различных структур линий передачи показал большую актуальность этих исследований и высокую интенсивность их проведения. Основное их направление – разработка более универсальных и экономичных моделей для вычисления временного отклика. Видно также и то, что эта задача весьма сложна, и полное её исследование обширно. Между тем, внимание автора привлёк один из важных для практики частных случаев структуры межсоединений, а именно последовательное соединение отрезков линий передачи, способное описывать различные реальные конструкции межсоединений. Конечно, строгий анализ схем МПЛП требует использования модального подхода, но для оценки влияния соседних межсоединений можно обойтись вычислением отклика структуры двух связанных линий передачи, который легко получить линейной комбинацией решений для одиночных линий передачи в чётном и нечётном режимах возбуждения. Поэтому, разработке моделей для вычисления временного отклика различных структур последовательно соединённых отрезков одиночных линий передачи, с учётом неоднородности (как правило, сосредоточенной параллельной ёмкости) на стыках, уделили большое внимание, например К. Гу и Дж. Конг, Г. Пэн и К. Олсон, Ю. А. Чурин. Модели, разработанные в ходе исследований автора, представлены в разд. 3.2.

Рост сложности РЭА делает невозможным решение задач по обеспечению её ЭМС без тщательного компьютерного моделирования. В общем случае, необходимо определить токи в структурах, создаваемое ими ЭМ поле, а из них –нужные характеристики. Таким образом, требуется проведение весьма сложных видов анализа: при строгом подходе, электродинамического или, при известных допущениях, квазистатического. Тем не менее, уже разработаны различные модели (например, Н.В. Коровкиным, М.В. Костенко, Л.С. Перельманом, Ю.П. Шкариным, а также Ф. Теше, С.В. Ткаченко, Р. Харрингтоном), позволяющие всё успешнее автоматизировать процедуру анализа. Между тем, эффективная автоматизация синтеза (параметрического и особенно структурного) разработана в гораздо меньшей степени. Действительно, для параметрического синтеза используют методы локальной оптимизации, дающие быструю сходимость к локальному максимуму. Однако их работа сильно зависит от начального приближения и не гарантирует нахождение глобального максимума, а часто сильно затруднена и даже невозможна. Альтернатива – методы глобальной оптимизации, в частности генетические алгоритмы (ГА), широко применяемые, в т.ч. в электродинамике, например в работах Дж. Джонсона и Р. Хаупта. Однако ГА сходятся, в общем случае, гораздо медленнее. Что касается процедуры структурного синтеза, то она автоматизирована очень слабо, и в ней до сих пор преобладают эвристические методы. Особого внимания заслуживает освоение разработанной Г.С. Альтшуллером теории решения изобретательских задач (ТРИЗ), основанной на законах развития технических систем. Однако это требует соответствующего обучения и перестройки мышления. Таким образом, разработка новых подходов для более совершенного моделирования ЭМС весьма актуальна. Вклад автора в решение этой задачи представлен в разд. 3.3.

    1. Реализация моделей и алгоритмов

Конкуренция производителей РЭА требует регулярного и быстрого появления с минимальными затратами всё более совершенных её видов. Однако выполнение этого требования с ростом сложности РЭА становится невозможным без применения автоматизированного проектирования, основу которого составляет компьютерное моделирование. Поэтому наличие эффективных систем автоматизированного проектирования (САПР) особенно важно для плодотворной работы современного специалиста. Ориентация только на зарубежные САПР имеет серьёзные недостатки, тогда как разработка и использование отечественных САПР привлекательны рядом преимуществ, поэтому собственная программная реализация новых и известных моделей для их использования в системах компьютерного моделирования и САПР весьма актуальна и важна. Существенный вклад в это внесли Л.И. Бабак, Ю.Н. Вашакидзе, Л.Н. Кечиев, Ю.В. Пименов, А.Н. Сычев, С.Ф. Чермошенцев и др. Результаты работы автора в этом направлении представлены в разд. 4.

    1. Приложение моделирования

Обзор монтажных плат и патентный поиск, проведённые автором, показали отсутствие конструкций монтажных плат, отвечающих всем современным требованиям. Поэтому поиск новых конструкций актуален. Новая монтажная плата и результаты её экспериментального исследования представлены в разд. 5.1. Многие причины искажений, например потери, задержка, ёмкостные и индуктивные взаимовлияния, зависят от параметров поперечного сечения межсоединений. Сильное влияние на эти искажения оказывает диэлектрическое заполнение, особенно если оно неоднородно. Причина в том, что неоднородность диэлектрического заполнения неодинаково влияет на ёмкостные и индуктивные параметры межсоединений, соотношения которых определяют основные характеристики одиночных и связанных межсоединений. Она успешно используется для получения требуемых характеристик межсоединений и устройств в СВЧ-технике, например в работах В.М. Красноперкина, Г.С. Самохина и Р.А. Силина, Н.Д. Малютина и Э.В. Семенова, а также М.Р. Льенса, Д.П. Гилба и К.А. Баланиса, Л. Кэрина и К. Вебба, Р.С. Томара и П. Бартиа, М. Орно и Р. Маркуса, Дж. Свакины, В.К. Трипаси. Однако отсутствуют работы, детально исследующие возможности уменьшения искажений за счёт неоднородного диэлектрического заполнения межсоединений монтажных плат, в частности часто встречающихся в них структур из одного или нескольких отрезков одиночных, связанных и многопроводных линий. Между тем, такие работы актуальны, особенно для длинных связанных межсоединений в неоднородной диэлектрической среде, когда величина перекрёстной помехи на дальнем конце пассивной линии может быть много большей, чем на ближнем конце. Поэтому этим вопросам уделяется большое внимание в работе. Они рассмотрены в разд. 5.2.

  1. Разработка моделей и подхода к моделированию
    1. Вычисление ёмкостных матриц методом моментов

Представлен детальный вывод (в едином ключе для двумерных и трёхмерных конфигураций проводников и диэлектриков (рис. 3.1) с идеально проводящей плоскостью и без неё) алгоритмических моделей для вычисления методом моментов ёмкостных матриц с вычислением элементов матрицы СЛАУ по формулам в виде конечных комбинаций элементарных функций.

     

Рис. 3.1. Примеры конфигураций: двумерной (а); трёхмерной (б)

Получено 5 моделей для двумерных конфигураций. Первая модель позволяет границы проводник-диэлектрик произвольной ориентации, а границы диэлектрик-диэлектрик только ортогональные оси Y. Она совпадает с известной. Вторая модель отличается от первой тем, что позволяет границы диэлектрик-диэлектрик ортогональные не только оси Y, но и оси X, а третья – тем, что позволяет границы диэлектрик-диэлектрик произвольного наклона. Вторая и третья модели новые. Четвёртая и пятая модели – для частного случая, с границами только ортогональными оси Y и оси X: четвёртая – с границами диэлектрик-диэлектрик ортогональными только оси Y, а пятая – с границами диэлектрик-диэлектрик ортогональными не только оси Y, но и оси X. Четвёртая и пятая модели новые. В итоге, получено 4 новых модели для двумерных конфигураций.

Получено 3 модели для трёхмерных конфигураций. Первая модель позволяет границы прямоугольной формы ортогональной ориентации, причём границы проводник-диэлектрик могут быть любой ортогональной ориентации (ортогонально оси X, ортогонально оси Y, ортогонально оси Z), а границы диэлектрик-диэлектрик могут быть только ортогональными оси Y (диэлектрическая среда слоистая, причём только в плоскости XZ). Она совпадает с известной. Вторая модель отличается от первой тем, что позволяет границы диэлектрик-диэлектрик ортогональные не только оси Y, но и оси X, а третья – тем, что позволяет границы диэлектрик-диэлектрик ортогональные не только оси Y и оси X, но и оси Z, так что диэлектрическая среда может быть слоистой в любой плоскости, а также не только слоистой, но и с произвольной сложностью ортогональных границ диэлектрик-диэлектрик. Вторая и третья модели новые. В итоге, получено 2 новых модели для трёхмерных конфигураций.

Таким образом, новые модели отличаются более высокой универсальностью при сохранении вычисления элементов матрицы СЛАУ по формулам в виде конечных комбинаций элементарных функций. ( К положению 1)

    1. Аналитические модели для временного отклика

Представлены новые аналитические модели для вычисления временного отклика различных структур последовательно соединённых линий передачи.

1.        Полагается, что в межсоединениях отсутствуют потери, параметры межсоединений не зависят от частоты, и в них распространяется только основная TEM волна. Yi, τi – адмиттанс и задержка i-го отрезка линии передачи.

2.        Входной сигнал – перепад линейно нарастающего напряжения

Vin(t)=(Vin0/tr)[tU(t) – (t – tr)U(t – tr)],

(3.1)

где U(t) – единичная функция, tr – длительность фронта входного сигнала, а Vin0 – амплитуда перепада, равная напряжению на входной линии передачи при сопротивлении генератора равном волновому сопротивлению входной линии передачи, т.е. амплитуда перепада равна половине ЭДС генератора.

3.        Модели для одиночных линий применяются и для связанных: подставляя параметры отрезков для четной и нечетной (верхние индексы "e" и "o") мод возбуждения, находят временной отклик, т.е. отражённую и проходящую (нижние индексы "R" и "T") волны напряжения, на входной сигнал (3.1) для каждой их этих мод, а затем – напряжение в начале активной V1(t), в начале пассивной V2(t), в конце активной V3(t) и в конце пассивной V4(t) линий передачи

, ,

, .

Разработаны модели для структур, схемы которых показаны на рис. 3.2.

Рис. 3.2. Структуры из 2 (а) и n (б) отрезков линий с емкостными нагрузками на стыках

Известные модели Гу и Конга для периодической (Y1=Y3=…, Y2=Y4=…, τ1=τ3=…, τ2=τ4=…) структуры рис. 3.2б имеют ограничения: Y0=Yn+1; учёт проходящей волны (V1) и только составляющих отклика, испытавших два отражения (V2), для отклика в конце структуры; учёт только составляющих отклика, испытавших одно (V1) и три отражения (V2), для отклика в начале структуры; нечетное n. Получены более универсальные и точные модели в виде конечных комбинаций элементарных функций, снимающие эти ограничения (табл. 3.1).

Табл. 3.1. Разработанные модели для вычисления отклика (К положению 2)

Место структуры

Составляющие отклика

Нагрузки

Число отрезков (n)

1

Конец и начало

V1+V2

Y0 ≠ Y1 ≠ Y2 ≠ Y3

2

2

Конец и начало

V1+V2

Y0 ≠ Yn+1

3,5,7,…

3

Конец и начало

V1+V2+V3

Y0 = Yn+1

3,5,7,…

4

Конец

V1+V2+V3+V4

Y0 =Y1=Yn=Yn+1

3,5,7,…

5

Конец и начало

V1+V2

Y0 ≠ Yn+1

2,4,6,…

    1. Комплексная оптимизация генетическими алгоритмами

Представлены подоплека и основные принципы нового подхода. Результаты их применения показаны в последующих разделах работы. Подход назван комплексной оптимизацией генетическими алгоритмами. Под термином «комплексная» обобщается совместное использование следующих принципов: параметрическая, структурная и структурно-параметрическая оптимизация с помощью ГА, в т.ч. с вырезанием матрицы СЛАУ; оптимизация основных и вспомогательных элементов структуры, а также нескольких структур; использование квазистатического и электродинамического анализа; использование итерационных методов; адаптация параметров подхода к задаче. Таким образом, предложен новый подход, позволяющий выполнять более совершенный автоматизированный структурно-параметрический синтез. (К положению 3)

  1. Реализация моделей и алгоритмов
    1. Квазистатический анализ

Рассмотрена программная реализация вычисления электрических параметров методом аппроксимации данных, вариационным методом и методом моментов, а также временного отклика межсоединений по новым и известным моделям. Приведено много примеров вычислений со сравнением с тестовыми данными. Возможности и результаты тестирования программ показаны ниже.

Квазистатический анализ и синтез параметров: (по аппроксимации данных Томара и Бартиа) одиночных подвешенной и обращённой микрополосковых линий (МПЛ) с воздушным изолирующим слоем между подложкой и плоскостью земли; (по вариационному методу Ямашиты) одиночных подвешенной полосковой линии (ППЛ) и обращённой полосковой линии (ОПЛ) с отличающимся от воздуха изолирующим слоем между подложкой и плоскостью земли.

Вычисление вариационным методом по модели Орно параметров связи 2 ППЛ, а также 2 ОПЛ с удовлетворительным совпадением  с данными других методов для 5 вариантов параметров проводников тестовой структуры (вариант с максимальной ошибкой 16,7% в табл. 4.1).

Табл. 4.2. Структура и элементы C (пФ/см). [Шейн.] – Trans. of The Society for Computer Simulation, vol. 4, №3, pp. 187–254, July 1987

Структура при h1=10; h2=20; t=0,5; w=s=10 (мил)

Результат

C11

-C12

[Шейн.]

2,76

0,60

Наш

2,65

0,50

Ошибка, %

-4,0

-16,7

Измерения

2,75±0,30

0,48±0,12

Вычисление методом моментов C и L МПЛП: (по модели Веи) с проводниками конечной толщины в многослойной диэлектрической среде (хорошее совпадение для тестовых конфигураций из 2 (1,8%) и 3 (8,8%–табл. 4.2) линий); (по новой модели) с проводниками и диэлектриками произвольного поперечного сечения (для тестовой конфигурации из 2 линий при 10 вариантах диэлектрического заполнения: вариант с максимальной ошибкой 8,1% в табл. 4.3); (по новой модели) с проводниками и диэлектриками с ортогонально ориентированными границами в поперечном сечении (совпадение в результатами предыдущей программы при ускорении вычисления до 30%). Вычисление методом моментов (по новой модели) C трёхмерных систем проводников и диэлектриков с ортогонально ориентированными границами, показавшее для тестовых конфигураций: из 1 линии (7 вариантов длины линии) совпадение (0,5%) и сходимость с учащением дискретизации; из 2 линий (2 варианта расстояния между линиями) удовлетворительное совпадение (35%) (табл. 4.4).

Табл. 4.3. Структура и элементы C (пФ/м) и L (нГн/м)

[Делбар] – IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. MTT–37, №10, pp. 1562–1568, Oct.1989.

Результат

C11

-C21

-C31

C22

-C32

C33

L11

L21

L31

L22

L32

L33

[Делбар]

142,1

21,7

0,9

93,5

18,1

88,0

277,7

87,8

36,8

328,6

115,8

338,0

Наш

143,6

19,8

0,9

88,6

17,7

83,1

279,4

87,6

36,5

330,7

115,5

339,0

Ошибка, %

1,1

-8,8

0

-5,2

-2,2

-5,6

0,6

-0,2

-0,8

0,6

-0,3

0,3

Табл. 4.4. Структура и элементы C (пФ/м)

[Вен.] – IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. MTT–33, №10, pp. 952–959, Oct.1985.

Ре-
зуль-
тат

C11

-C12

Без
стенок

Со
стенками

Без
стенок

Со
стенками

[Вен.]

92,36

92,05

8,494

8,473

Наш

91,11

91,11

9,162

9,162

Ош., %

–1,3

–1,0

7,8

8,1


Табл. 4.5. Элементы C (пФ) одиночного проводника и перекрестья

Результат,
дискр./см

Ёмкость проводника длиной (см)

Результат,
дискр./см

С11

-С12

С22

1

2

5

10

20

50

100

h2=1 см

[Шейн.], 1

0,86

1,23

2,28

3,99

7,36

17,45

34,29

[Шейн.],1

10,13

1,06

7,04

Наш, 1

0,86

1,23

2,28

3,99

7,39

17,54

34,45

Наш,1

9,48

1,08

6,55

Наш, 2

0,90

1,28

2,35

4,09

7,55

17,89

35,12

h2=0,2 см

Наш, 4

0,93

1,30

2,39

4,15

7,65

[Шейн.],1

10,56

1,27

7,53

Наш, 8

0,94

1,32

2,41

4,18

7,69

Наш,1

10,07

1,72

7,72

Вычисление временного отклика: n отрезков линий с ёмкостными нагрузками на стыках по новым моделям (рис. 4.1, табл. 5.3); 1 отрезка из 2, 3 и 4 проводников по моделям Йу и Сомы (табл. 5.4); произвольных схем из отрезков МПЛП с произвольными сосредоточенными схемами на стыках по моделям Джорджевича и Наклы (рис. 4.2, 6.1).

Рис. 4.3. Формы сигнала (В, нс) на конце структуры из 2, 3 и 4 отрезков линий. Vin0=10 В; tr=100 пс; Cd=0,2 пФ;
l1=l3=10 см; l2=l4=5 см; Y0=Yn+1=0,02 См; Y1=Y3=0,0225 См; Y2=Y4=0,01663 См; 1=3=5,525 нс/м; 2=4=5,139 нс/м

Рис. 4.4. Тестовый пример и формы сигнала (В, нс) для него, вычисленные по моделям Джорджевича (—) и Наклы ()

Таким образом, разработанные программы позволяют вычисление параметров двумерных и трёхмерных межсоединений любой формы и временного отклика межсоединений произвольной сложности. (К положению 3)

    1. Электродинамический анализ

Реализована модель Харрингтона для вычисления токов в произвольной проводной структуре методом моментов (тонкопроводная аппроксимация, дельта-функции в качестве тестовых, ступенчатые – в качестве базисных). Достоинства модели – простота и возможность анализа произвольных проводных структур с произвольным расположением генератора. Из токов вычисляются характеристики антенны. Модель реализована и тестирована в консольном Windows-приложении MOM3dWire.exe, позволяющем задание и отображение структуры, а также получение вычисленных характеристик структуры в текстовом и графическом видах. Тестирование показало удовлетворительное совпадение с опубликованными данными вычислений и измерений на примерах вычисления распределения тока вдоль полуволнового и волнового диполей (рис. 4.3), а также входного адмиттанса диполя в диапазоне частот. В результате разработана программа для электродинамического анализа излучающих проводных структур произвольной трёхмерной формы с произвольным расположением и фиксированным размером источника. (К положению 3)

Рис. 4.5. Реальная и мнимая части тока (A) вдоль диполя длиной L=λ/2 (сверху), L=λ (снизу): наши (справа), [Кюи] – IEEE Trans. Antennas Propagat., vol.48, pp.482–493, April 2000 (слева)

    1. Оптимизация допуска обнуления при решении СЛАУ итерационными методами

Рассмотрено решение СЛАУ с плотной матрицей стабилизированным методом бисопряженных градиентов с предобусловливанием. Приведены результаты работы этого метода с разными матрицами в зависимости от точности вычисления Tol и допуска обнуления τ. Показано, что существует оптимальное значение допуска обнуления по критерию минимизации времени решения СЛАУ. На исследованных примерах выбор этого значения ускорил решение по сравнению с методом Гаусса от 2 до 20 раз, а уменьшение заданной точности решения СЛАУ от 10 до 4 знаков ускорило решение в 1,5 раза. (К положению 3)

    1. Оптимизация генетическими алгоритмами

ГА реализованы с помощью стандартных библиотек С++ с тестом на поиск максимума функции одной переменной. Программа усовершенствована за счёт подключения библиотеки ga.lib, содержащей компоненты ГА для оптимизации (объекты и классы С++) и упрощающей создание кода программы. Для оптимизации задаются: вид кодирования переменных; используемые операции ГА; функция пригодности. Программа находит максимум функции нескольких переменных. Таким образом, разработаны 2 программы для глобальной оптимизации. В первой использована собственная реализация простого ГА, во второй – готовая библиотека ga.lib. Выполнено тестирование на функциях с многочисленными максимумами. (К положению 3)

    1. Разработка единой системы моделирования

Кратко описаны основные функциональные возможности системы и примеры моделирования, демонстрирующие некоторые из этих возможностей.

Показана корректность вычисления (±0,04%) погонной ёмкости двух коаксиальных цилиндрических проводников. Показана корректность (±15% при грубой сегментации) и сходимость вычисления С сложной структуры из четырех проводников над плоскостью. Показана корректность вычисления (±0,44%) С пяти проводов в изоляции (табл. 4.5). Показана корректность (0,5% при грубой сегментации) и сходимость вычисления  погонной проводимости провода на различной высоте над плоскостью в среде с диэлектрическими потерями. Вычислены C: двумерной конфигурации из 2 проводов над идеально проводящей плоскостью (для квазистатического анализа проводных антенн) в широком диапазоне параметров (показана целесообразность такого вычисления, из-за учёта эффекта близости, методом моментов, а не аналитическими формулами); одиночных ППЛ и ОПЛ реальной печатной платы для 3-х значений ширины линии с совпадением 1% и 5% с Linpar; трёхмерной конфигурации из 2 проводников и 2 диэлектриков с учащением дискретизации (табл. 4.6); тестовой трёхмерной конфигурации из 8 проводников при корректном сохранении общего заряда равным нулю (табл. 4.7).

Табл. 4.6. Матрица С, пФ/м тестовой структуры из пяти проводов в изоляции

[Tesche] – Tesche F.M., Ianoz M.V., Karlsson T. EMC analysis methods and computational models. - Wiley, 1992. 623 p.

Данные

С11=С33

С12=С23

С13

С14

С22

С24

С34

С44

[Tesche]

38,152

–15,974

–2,2829

–2,0343

38,401

–3,2263

–17,861

26,017

Наши

37,916

–15,850

–2,2891

–2,0411

38,165

–3,2327

–17,735

25,909

±%

0,31

0,39

0,14

0,17

0,44

0,1

0,35

0,21

Табл. 4.7. Элементы C трёхмерной структуры при различной дискретизации

Структура (n – число участков на 1 м, N – число участков)

n

N

С11, пФ

-С12, пФ

εr=1

1

12

89,4773

15,3739

3

108

95,9451

17,3829

5

300

97,3815

17,8544

7

588

97,9492

18,0443

9

972

98,2439

18,1436

εr=10

1

41

270,754

14,3472

2

164

297,973

19,6412

3

369

310,719

21,9266

4

656

317,507

23,0834

Табл. 4.8. Элементы (пФ) первой строки C перекрестья проводников 4*4

Результат

С11

С12

С13

С14

С15

С16

С17

С18

ΣС1i

[Боаг и Ливш.]

403,2

-137,3

-12,1

-7,88

-48,2

-40,0

-40,0

-48,2

69,52

Наш

344,6

-155,3

-20,7

-21,1

-43,0

-30,8

-30,8

-43,0

-0,1

Вычислены диаграммы направленности (ДН): антенны «чайка» (рис. 4.4а), хорошо совпадающая с результатами измерений и вычислений другим методом (рис. 4.5); трапециевидной зубчатой антенны (рис. 4.4б), хорошо совпадающие с NEC (рис. 4.7). Вычислены частотные зависимости КСВ антенн с различными типами и числом сосредоточенных нагрузок, хорошо совпадающие с NEC. Вычислены составляющие электрического поля на разных расстояниях в ближней зоне диполя, совпадающие (max=2,6%) с NEC. Показано, что: достаточно вычисление ДН, используя грубое, но быстрое вычисление потенциального интеграла, вместо точного, но затратного численного интегрирования (совпадение ДН на рис. 4.5б); корректная дискретизация антенны снижает вычислительные затраты; применение для вычисления ДН антенны вместо метода Гаусса итерационного метода с заданной точностью ускоряет решение до 20 раз (рис. 4.6).

а

б

Рис. 4.6. Вид в системе TALGAT: антенны «чайка» (а); трапециевидной зубчатой антенны (б)

а

б

Рис. 4.7. ДН (|Eφ|/|Eφmax|, дБ) антенны «чайка» в плоскости XY: [Коминами] – IEEE Trans. Antennas Propagat., vol. 29, №9, pp. 787–792, September 1981 (а); TALGAT по различным вычислениям потенциального интеграла (б)

Рис. 4.8. ДН (|Eφ|, шкала линейная от 0 до 6 В/м) антенны «чайка» в плоскости XY, вычисленная при решении СЛАУ методом Гаусса (GE) за 268 с и итерационным методом при заданной точности Tol (норма невязки вектора решения СЛАУ): 10 (за 18 c); 100 (за 13 c)

а

б

Рис. 4.9. ДН трапециевидной зубчатой антенны в плоскости XZ (при φ=0),
вычисленные системами TALGAT и NEC: |Eφ|/|Eφmax|, дБ (а); |Eθ|/|Eθmax|, дБ (б)

Показаны возможности системы для поиска оптимальных решений: вложенные циклы для вычисления в диапазоне изменения параметров; оптимизация параметров структуры с помощью ГА; одновременная оптимизация с помощью ГА параметров двух структур (табл. 4.8: число особей-О, поколений-П).

Табл. 4.9. Примеры зависимостей для ОПЛ и ППЛ (для 10,20,40,80 сегментов на длине 5W) и поиска минимума модуля разности значений |КС–KL| ОПЛ и ППЛ для 40 сегментов

О

П

Вре-
мя, с

Hd2/W

| |КС–KL|ОПЛ–|КС–KL|ППЛ |

30

10

24

0,147986

3,76422e-004

30

10

25

0,149207

2,85829e-005

30

30

68

0,148963

5,23219e-005

30

30

69

0,148963

5,23219e-005

30

100

231

0,149207

2,85829e-005

30

100

231

0,149207

2,85829e-005

Из данных
графиков
слева

0,14

3,055e-003

0,15

0,291e-003

0,16

3,556e-003

В системе TALGAT реализован новый подход. (К положению 3)

  1. Уменьшение искажений электрических сигналов
    1. Экспериментальное моделирование новой монтажной платы

Представлены результаты экспериментального исследования помехозащищённой теплопроводной монтажной платы (ПТМП). Показана конструкция ПТМП (рис. 5.1), и выполнена качественная оценка её возможностей. Рассмотрены вопросы макетирования межсоединений ПТМП, прежде всего некоторые особенности технологии изготовления ПТМП в условиях производства, касающиеся подложки, изолирующего слоя, металлической пластины и электрического контакта к металлической пластине. Описаны варианты изготовленных макетов межсоединений. Представлены результаты экспериментального моделирования перекрёстных помех в парах связанных линий и распространения импульсного сигнала в одиночных линиях (табл. 5.1). Таким образом, экспериментально подтверждены возможности уменьшения искажений импульсных сигналов в межсоединениях новой монтажной платы. (К положению 4)

Рис. 5.10. Вариант конструкции помехозащищённой теплопроводной монтажной платы

Табл. 5.10. Вычисленные и измеренные пиковые значения напряжения (мВ) перекрёстных помех в начале и конце пассивной линии для МПЛ (строки 1–4) и ППЛ (строка 5) и осциллограммы (В, пс) и время спада сигналов на входах и выходах одиночных МПЛ и ППЛ

w, мм

h, мм

Начало

Конец

Выч.

Изм.

Изм.

Выч.

0,70

2,0

93

91

-32

-50

0,50

1,5

61

59

-30

-45

0,30

1,0

30

37

-22

-33

0,25

0,6

13

18

-8

-20

0,25

0,2+0,2

10

10

-3

0

    1. Возможности уменьшения искажений сигналов в межсоединениях с двухслойным диэлектриком
      1. Уменьшение искажений по результатам оценки погонных параметров линий

Представлены зависимости характеристик одиночных, связанных и многопроводных ППЛ и ОПЛ от различных параметров линий, показывающие многочисленные возможности уменьшения искажений в межсоединениях:

Одиночные межсоединения. Показана возможность получения нулевой чувствительности: Z ППЛ к изменению толщины подложки; εre ППЛ к изменению толщины подложки; εre ОПЛ к изменению толщины изолирующего слоя. Показана возможность уменьшения εre: ППЛ и ОПЛ за счёт уменьшения εr изолирующего слоя; ППЛ за счёт уменьшения толщины подложки; ОПЛ за счёт уменьшения толщины изолирующего слоя (рис. 5.2).

Связанные межсоединения. Соответствующим выбором параметров подложки и изолирующего слоя получена меньшая величина перекрёстных помех в связанных ППЛ и связанных ОПЛ, чем в обычных связанных МПЛ на таком же материале подложки при тех же значениях ширины и разноса полосок, а также Z одиночной линии (рис. 5.3). Изменение толщины полосок связанных ППЛ и связанных ОПЛ (рис. 5.4) может существенно влиять на перекрёстные помехи (табл. 5.2). Соответствующий выбор параметров диэлектриков изменяет полярность, уменьшает абсолютную величину и даже полностью устраняет перекрёстную помеху на дальнем конце в связанных ППЛ, в связанных ОПЛ и связанных ППЛ и ОПЛ. В связанных ППЛ и ОПЛ, в отличие от связанных ППЛ и связанных ОПЛ, существует такая область значений параметров линии, в которой уменьшение толщины подложки не уменьшает, а увеличивает ёмкостную и индуктивную связи, и поэтому чувствительность уровня перекрёстных помех к толщине подложки может быть существенно меньше (рис. 5.5).

   

Рис. 5.11. Зависимости: Z ППЛ от h2/w (а); εre ППЛ от h2/w (б); εre ОПЛ от h1/w (в)
для εr1=1(ο),2(),3(◊),4(Δ),5(×) при εr2=5

       

       

Рис. 5.12. Зависимости (KC+KL)/4 (сверху)  и (KC–KL)/4 (снизу) для ППЛ (слева) и ОПЛ (справа) от h2/w (при неизменном Z за счёт изменения h1) для εr1=1 (ο),2(),3(◊) при εr2=5

Табл. 5.11. Толщина полосок и связи

t/w

ППЛ

ОПЛ

Рис. 5.13. Две ППЛ(а) и ОПЛ(б) с полосками толщины t

-C21/C11

L21/L11

-C21/C11

L21/L11

0,1

0,139

0,128

0,140

0,083

0,2

0,150

0,146

0,124

0,074

0,3

0,161

0,164

0,100

0,059

0,4

0,172

0,180

0,064

0,037

Рис. 5.14. Зависимости KL(-) и KC для εr1=1(о),2(),3(◊),4(Δ) от h2/w для ППЛ и ОПЛ

Многопроводные межсоединения. Для многопроводной ППЛ и многопроводной ОПЛ есть область параметров, в которой влияние проводника, следующего за ближайшим, оказывается существенным. Для многопроводных ППЛ и ОПЛ ближайшими становятся два проводника (рис. 5.6). В этих случаях аппроксимация реальных матриц трёхдиагональными может быть некорректной.

Рис. 5.15. Зависимости связей от h2/w
для трёх ППЛ и двух ОПЛ

      1. Уменьшение искажений в структурах одиночных линий

Представлены результаты вычисления временного отклика разных структур межсоединений, моделируемых последовательно соединёнными отрезками одиночных линий, ёмкостно нагруженными на стыках. Вычисления выполнены для разных параметров межсоединений печатной платы с двухслойным диэлектриком и показывают возможности уменьшения искажений. Для примера, влияние роста числа ёмкостно нагруженных отрезков n, когда постоянна общая длина линии и постоянны  длины двух смежных отрезков, показано на рис. 5.7. Видно, что с ростом n выбросы уменьшаются, а время фронта увеличивается.

Рис. 5.16. Формы сигналов (В, пс) для рис. 3.2б с n отрезками при постоянных длинах:
общей 10 см (слева); отрезков l1=l2=1 см (справа). tr=10 пс, Cd=1 пФ, Z=69-63-...-69 Ом

      1. Уменьшение дальней перекрёстной помехи
        в последовательно соединённых отрезках связанных линий

Показаны возможности уменьшения дальней перекрёстной помехи в разных структурах последовательно соединённых отрезков связанных линий в двухслойной диэлектрической среде (рис. 5.8): в 2 равных отрезках ОПЛ с различными разносами; в 2 равных, а также различных отрезках ППЛ и ОПЛ с одинаковыми параметрами  (ο-б); в 3 различных отрезках ППЛ и ОПЛ с одинаковыми параметрами (Δ-в); в отрезке МПЛ с покрывающим диэлектрическим слоем с различными параметрами (-г). Показаны возможности получения нулевой чувствительности дальней перекрёстной помехи в связанных: ОПЛ к изменению их разноса; ППЛ к изменению толщины подложки.

Рис. 5.17. Зависимости дальней перекрёстной помехи (VFAR) от l2­ (а) в структурах б, в, г

Сформулированы точное и приближённое (проверенное вычислениями отклика, см. табл. 5.3) условия минимизации дальней перекрёстной помехи в n отрезках связанных линий

,                .

(5.2)

Табл. 5.12. Формы (В, пс) дальней перекрёстной помехи для рис. 5.8б, l1=5 см, Vin0=10 В

Hd2/W=0,2; l2=2,8 см

Hd2/W=0,3; l2=5,6 см

Hd2/W=0,4; l2=8,4 см

Полная
компенсация

      1. Уменьшение искажений в отрезке многопроводной линии

Исследованы дальняя перекрёстная помеха на разных проводниках отрезка многопроводной линии (рис. 5.9) в зависимости от его параметров (табл. 5.4), а также искажения импульсного сигнала в активной линии (называемые модальными) в зависимости от числа связанных линий и их параметров (табл. 5.5).

Рис. 5.18. Поперечное сечение многопроводной (N =4) линии и зависимости максимальной разности погонных задержек мод (пс/м) от Hd2/W  для N = 2(—), 3(– –), 4(---)

Показано, что дальняя перекрёстная помеха на ближайшей линии может быть меньше, чем на последующих, а её компенсация минимизирует дальние перекрёстные помехи на последующих линиях. Сформулировано условие уменьшения влияния модальных искажений на форму импульса

l [max(τi)–min(τi)] << tr, i=1,…,N.

(5.3)

Показано, что для минимизации модальных искажений в отрезке из нескольких линий может быть достаточен анализ только матричных параметров (без отклика) этого отрезка, причём только из двух линий (рис. 5.9). Выявлено, что рост числа линий может увеличивать модальные искажения. Предложен способ уменьшения модальных искажений выбором параметров диэлектрика.

Табл. 5.13. Формы напряжения (В, нс) в конце линий 2, 3, 4 (цифры на графиках) при l=0,2 м

Табл. 5.14. Формы напряжения (В, нс) в конце линии 1 при l=2 м для треугольного импульса

      1. Экспериментальное моделирование влияния лака

Выполнено экспериментальное подтверждение возможности уменьшения в 4  раза дальней перекрёстной помехи за счет нанесения лака. Показано, что результаты экспериментального и точного компьютерного моделирования в системе TALGAT дают близкие результаты (различия в амплитудах, с лаком и без лака, составляют 11% и 17%), что подтверждает корректность моделирования и предложенного метода уменьшения дальней перекрестной помехи.

Таким образом, выявлены новые закономерности поведения характеристик полосковых линий с двухслойным диэлектриком, показаны новые возможности уменьшения искажений сигналов в структурах межсоединений с двухслойным диэлектриком и сформулированы условия минимизации искажений за счёт разности скоростей мод (к положению 4); выявлены возможности ускорения оптимизации параметров межсоединений за счёт анализа только матричных параметров отрезка, причём только из двух линий (к положению 3).

  1. уменьшение влияний преднамеренных силовых электромагнитных воздействий
    1. Преднамеренные силовые электромагнитные воздействия и авионика

Обобщены и систематизированы важные известные и новые данные по разным аспектам проблемы ПД ЭМВ. Сначала рассмотрены различные источники ПД ЭМВ, затем уязвимость РЭА, а также вопросы ослабления или усиления ПД ЭМВ. Хотя указанные аспекты являются общими и применимы к любому типу критичной РЭА, сделана попытка рассмотреть и частный случай авионики как один из самых критичных и показательных для других типов РЭА. Предположено, что значительный рост взаимовлияний между цепями внутри самолёта может быть обусловлен резонансами фюзеляжа и нелинейных рассеивателей внутри самолёта. Показано, что посредством окружающей обстановки можно достичь значительного изменения электромагнитного взаимодействия за счёт изменения распределения поля в пространстве. Сделана оценка реальности угроз ПД ЭМВ авионике.

    1. Меры по уменьшению влияний преднамеренных силовых электромагнитных воздействий

Кратко представлены результаты работы автора, полезные для решения проблемы ПД ЭМВ. Они сгруппированы в разделы: методология, контроль паразитных эффектов, компьютерное моделирование: оптимизация генетическими алгоритмами.

      1. Методология

Отмечена методологическая важность анализа в системе не только полезных сигналов и выделяющегося от них тепла, но и всех других. Предложено предварительно охлаждать систему для ослабления влияния ПД ЭМВ. Отмечено возможное психотронное воздействие ЭМ-излучения на принимающего ответственное решение. Отмечена возможность других применений преднамеренного ЭМ-воздействия, например, когда для достижения желаемой цели используется специальное ЭМ-возбуждение электронной системы и анализируется её отклик для определения местоположения наиболее уязвимой части цели или идентификации её критических характеристик для повышения эффективности последующего воздействия с помощью ПД ЭМВ. Понятие ПД ЭМВ обобщено до преднамеренного воздействия, которое может быть не обязательно единственным, а быть частью, в т.ч. скрытой, сложного комплекса действий связанных друг с другом для достижения конечного результата. Сделан вывод о наличии ресурсов (избыточности) в системе и доступе к ней как о главных причинах осуществимости опасных воздействий. Для защиты электронных систем от ПД ЭМВ предложено использовать методологию ТРИЗ в рамках "Методических рекомендаций по выявлению и устранению вредных и нежелательных эффектов и явлений".

      1. Контроль паразитных эффектов

Сосредоточенные компоненты. Предложена простая оценка влияния параметров механического ключа на паразитную ёмкость между его контактами. Предложено использовать заземленный контакт для уменьшения паразитной ёмкости. Для уменьшения ёмкостной связи между контактами герконов предложено использовать проводник земли в виде плоской земли или коаксиальной земли. Используя трёхмерное моделирование методом моментов по разработанным моделям в системе TALGAT, на примере геркона КЭМ-1 показано уменьшение значений межконтактной емкости более чем в 5 и 12 раз, для плоской и коаксиальной земли соответственно. Отмечено, что различные соединения многочисленных соседних контактов могут увеличить или уменьшить влияние паразитной ёмкости, а соединительные провода герконов – значительно увеличить.

Печатные платы. Показаны возможности значительного уменьшения влияний ПД ЭМВ в новой помехозащищённой теплопроводной монтажной плате за счёт снижения неконтролируемых взаимных влияний между различными цепями и эффективного отвода тепла.

Протяжённые межсоединения. Отмечено, что поскольку перекрёстная помеха в протяжённых межсоединениях может достигать нескольких уровней сигнала в активной линии, то преднамеренная перекрёстная помеха, создаваемая мощными источниками, может быть весьма опасна, даже с учётом ослабления за счёт потерь в межсоединениях. Предложена модальная фильтрация в составе интегрированной защиты от ПД ЭМВ. Обнаружена возможность и сформулированы условия модального воздействия: опасного применения модальных искажений для вывода из строя аппаратуры преднамеренными кондуктивными воздействиями (рис. 6.1 – поданный в начало структуры 1 импульс разлагается на 2 импульса на стыке двух отрезков с резким снижением амплитуды и восстанавливается в 1 импульс в конце структуры). Предложено использование модального зондирования, в т.ч. для защиты от ПД ЭМВ. Показано экспериментальное подтверждение модальных явлений: деление исходного импульса в одном отрезке на 2 импульса, а в двух отрезках – на 4 импульса, а также возможность обнаружения (2 импульса, а не 1) и диагностики разрыва (4 импульса, а не 2) пассивного проводника без прямого контакта с ним (рис. 6.2).

Рис. 6.19. Модальное воздействие: формы напряжения (В, нс) в активном проводнике

а

б

  в

Рис. 6.20. Поперечное сечение плоского кабеля (а), разложение импульса, поданного между проводниками 1 и 2, на 2 импульса в конце кабеля длиной 15 м (б); разложение импульса, поданного между проводниками 1 и 2, на 4 импульса в конце того же кабеля длиной 15 м с разрывом проводника 3 на расстоянии 5 м

      1. Компьютерное моделирование: оптимизация генетическими алгоритмами

Показана пригодность оптимизации посредством ГА для решения реальных задач обеспечения безопасности:

выполнена параметрическая оптимизация положения проводящего штыря возле широкодиапазонной быстроразворачиваемой проводной антенны;

выполнена параметрическая оптимизация индуктивностей и мест включения 9 фильтров в ходе создания широкополосной антенны с КСВ<5 в диапазоне частот от 1,5 до 30 МГц, не изменяя её исходные размеры и геометрию;

выполнена структурная оптимизация варианта проводной антенны за счёт наличия либо присутствия фильтров в структуре антенны, позволившая в диапазоне частот от 3 до 30 МГц одновременно уменьшить максимальный КСВ с 9 до 7 и число фильтров с 10 до 3;

выполнено 2 структурных оптимизации плоской структуры из 15 проводящих стержней, за счёт их убирания, давшая неочевидные структуры с меньшим числом стержней, позволившие в заданной точке дальней зоны уменьшение поля до 60% и увеличение поля до 20% (табл. 6.1 – в скобках произведение числа особей на число поколений);

продемонстрировано уменьшение в 3 раза времени структурной оптимизации (за счёт однократного вычисления матрицы полной структуры и вырезания её столбцов и строк, соответствующих убираемым элементам при получении более простых структур) при использовании электродинамического анализа проводных структур методом моментов при ступенчатых функциях в качестве базисных и дельта-функциях в качестве тестовых (К положению 3);

выполнена структурно-параметрическая оптимизация объёмной структуры из 10 проводящих стержней, давшая (за счёт изменения количества и перемещения стрежней по двум координатам) структуры из 6, 5, 4 по-разному расположенных стержней, уменьшившие поле в заданной точке дальней зоны в 300, 80, 200 раз.

Табл. 6.15. Оптимизация (структура диполей и |EZ| / |EZисх|) по min и max |EZ| в точке (0,100,0) м

Структурная (исходно 15)

Структурно-параметрическая (исходно 1 излучающий диполь)

min (30*100)

max (30*100)

min (30*10)

min (30*30)

min (30*100)

0,413

1,187

0,003

0,012

0,005

Таким образом, совокупность результатов работы позволяет значительно уменьшить влияния ПД ЭМВ. (К положению 5)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты работы, полученные проверенными методами, широко апробированные и опубликованные, а также масштабно и комплексно использованные, позволяют сделать следующие выводы.

  1. Впервые выведены аналитические выражения в виде конечных комбинаций элементарных функций, позволяющие вычисление элементов матрицы СЛАУ для коэффициентов электростатической индукции конфигураций проводников и диэлектриков: двумерных – с прямолинейными границами произвольной ориентации; двумерных – с прямолинейными границами любой ортогональной ориентации; трехмерных – с прямоугольными границами любой ортогональной ориентации. Программная реализация выведенных выражений в соответствующих алгоритмических моделях позволяет более точное и быстрое по сравнению с численным интегрированием вычисление элементов матрицы СЛАУ для коэффициентов электростатической индукции практически любых конфигураций проводников и диэлектриков. Результаты вычислений по разработанным моделям хорошо совпадают с тестовыми результатами. Для двумерных конфигураций показано ускорение вычислений до 30% по модели с границами ортогональной ориентации по сравнению с моделью с границами произвольной ориентации.
  2. Получены новые аналитические модели в виде конечных комбинаций элементарных функций, позволяющие вычислять временной отклик на перепад напряжения с линейно нарастающим фронтом для ряда периодических структур из любого числа последовательно соединенных отрезков одиночных и связанных линий передачи с ёмкостными нагрузками на стыках. Модели программно реализованы и использованы в работе.
  3. Предложен новый подход к моделированию, позволяющий при решении задач по уменьшению искажений электрических сигналов в межсоединениях и преднамеренных электромагнитных помех выполнять более совершенный автоматизированный структурно-параметрический синтез за счёт применения:

параметрической, структурной и структурно-параметрической оптимизации с помощью генетических алгоритмов, в т.ч. с вырезанием строк и столбцов исходной матрицы СЛАУ (ускорившим структурную оптимизацию проводной структуры в 3 раза);

оптимизации основных и вспомогательных элементов структуры, а также нескольких структур (расширяющей круг решаемых задач);

квазистатического и электродинамического анализа (раздельно или совместно), в т.ч. для тестирования или ускорения анализа и оптимизации (например для минимизации модальных искажений в отрезке из нескольких линий, когда может быть достаточен анализ только матричных параметров (без отклика) этого отрезка, причём только из двух линий);

итерационных методов (например за счёт ускорения решения с заданной точностью на рассмотренных примерах до 20 раз);

адаптации параметров подхода к задаче, дающей возможность изменения методов, алгоритмов, моделей и их параметров для получения требуемого результата (например показанного уменьшения вычислительных затрат).

Основные элементы подхода программно реализованы с хорошими результатами тестирования полученных в работе и ряда известных моделей, в совокупности позволяющих проводить квазистатический анализ параметров двумерных и трёхмерных межсоединений любой формы и временного отклика межсоединений разной сложности, а также электродинамический анализ излучающих проводных структур произвольной трёхмерной формы. Универсальность генетических алгоритмов обеспечила оптимизацию с любой моделью анализа. Подход воплощен в единой системе моделирования TALGAT, использованной в хоздоговорных и госбюджетных НИОКР и учебном процессе.

  1. Приложение разработанного инструментария (программно реализованных новых и известных моделей и алгоритмов в  составе предложенного подхода) к проблеме межсоединений позволило получить новые результаты. Так, запатентована помехозащищенная теплопроводная монтажная плата, показана её реализуемость в условиях производства, экспериментально подтверждены возможности уменьшения искажений импульсных сигналов в её межсоединениях. Кроме того, детально исследованы межсоединения с двухслойным диэлектриком (подвешенная полосковая линия, обращенная полосковая линия, микрополосковая линия с покрывающим диэлектрическим слоем), обнаружены новые закономерности поведения их характеристик (например, точки нулевой чувствительности), сформулированы условия минимизации искажений (перекрестных и модальных) из-за разности скоростей мод и показаны новые возможности уменьшения искажений (вплоть до полного их отсутствия) электрических сигналов в структурах из одного и нескольких отрезков одиночных, связанных и многопроводных межсоединений. Эти возможности использованы для уменьшения помех в межсоединениях печатных плат систем с числовым программным управлением и сверхскоростных цифровых интегральных схем.
  2. Для новой проблемы преднамеренных силовых электромагнитных воздействий впервые собраны воедино и систематизированы открытые научные исследования. Показаны возможности значительного изменения электромагнитного взаимодействия, в т.ч. внутри самолёта. Сделана оценка реальности угроз преднамеренных электромагнитных помех авионике. Показана опасность преднамеренных перекрёстных помех и модальных искажений. Предложены меры по уменьшению влияния преднамеренных силовых электромагнитных воздействий, в т.ч. разработанные для уменьшения искажений сигналов в межсоединениях и использующие модальные явления, защищённые тремя патентами на полезную модель и патентом на изобретение.

Совокупность этих выводов позволяет считать цель работы достигнутой.

ПУБЛИКАЦИИ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

Книги

  1. Электромагнитный терроризм на рубеже тысячелетий / Под ред. Т.Р. Газизова. – Томск: Томский государственный университет, 2002. 206 с.
  2. Газизов Т.Р. Уменьшение искажений электрических сигналов в межсоединениях / Под ред. Н.Д. Малютина. – Томск: Изд-во НТЛ, 2003. 212 с.
  3. Куксенко С.П., Газизов Т.Р. Итерационные методы решения системы линейных алгебраических уравнений с плотной матрицей. – Томск: Томский государственный университет, 2007. 208 с.
  4. Заболоцкий А.М., Газизов Т.Р. Временной отклик многопроводных линий передачи. – Томск: Томский государственный университет, 2007. 152 с.
  5. Газизов Т.Р. Электромагнитная совместимость и безопасность радиоэлектронной аппаратуры: Учебное пособие с грифом УМО. – Томск: «ТМЛ-Пресс», 2007. 256 с.

Статьи в журналах из перечня ВАК

  1. Газизов Т.Р. Характеристики подвешенной и обращённой полосковых линий// Известия вузов. Физика, №2, 1996, С. 126–128.
  2. Газизов Т.Р. Матрица емкостных коэффициентов трёхмерной системы проводников и диэлектриков// Известия вузов. Физика, №3, 1998. C. 123–125.
  3. Газизов Т.Р. Электромагнитная совместимость и безопасность: образовательные аспекты// Вестник Томского государственного педагогического университета. Серия: Естественные и точные науки, №4 (36), 2003. С. 115–118.
  4. Газизов Т.Р. Преднамеренные электромагнитные помехи и авионика// Успехи современной радиоэлектроники, №2, 2004. С. 37–51.
  5. Газизов Т.Р. Вычисление ёмкостной матрицы двумерной конфигурации проводников и диэлектриков с ортогональными границами// Известия вузов. Физика, №3, 2004. C. 88–90.
  6. Газизов Т.Р., Куксенко С.П. Оптимизация допуска обнуления при решении СЛАУ итерационными методами с предобусловливанием в задачах вычислительной электродинамики// Электромагнитные волны и электронные системы. №8, 2004. С. 26–28.
  7. Газизов Т.Р., Заболоцкий А.М., Кузнецова-Таджибаева О.М. Исследование модальных искажений импульсного сигнала в многопроводных линиях с неоднородным диэлектрическим заполнением// Электромагнитные волны и электронные системы. №11, 2004. С. 18–22.
  8. Куксенко С.П., Газизов Т.Р. Методы решения СЛАУ в задачах вычислительной электродинамики// Вестник Томского государственного педагогического университета. Серия: Естественные и точные науки. Спецвыпуск, №7, 2005. С. 144–149.
  9. Костарев И.С., Куксенко С.П., Газизов Т.Р. Повышение эффективности решения системы линейных алгебраических уравнений итерационными методами// Вестник Томского государственного педагогического университета. Серия: Естественные и точные науки. Спецвыпуск, №7, 2005. С. 150–155.
  10. Газизов Т.Р., Мелкозеров А.О., Газизов Т.Т., Куксенко С.П., Заболоцкий А.М. Компьютерное моделирование сложных структур проводников при проектировании телевизионно-вычислительных систем// Известия вузов. Приборостроение. №11, 2005. Т. 48. С. 64–67.
  11. Газизов Т.Р., Заболоцкий А.М. Искажения импульсного сигнала в простых меандровых линиях// Инфокоммуникационные технологии. Том 4. №3. 2006. С. 34–38.
  12. Заболоцкий А.М., Газизов Т.Р. Разложение и восстановление импульса в линиях передачи// Электромагнитные волны и электронные системы. №11. 2006. С. 4–7.
  13. Газизов Т.Р., Кузнецова-Таджибаева О.М., Заболоцкий А.М. Уменьшение дальней перекрестной помехи в печатных платах нанесением лака// Технологии ЭМС. №4. 2006. С. 36–39.
  14. Газизов Т.Р., Заболоцкий А.М. Модальное разложение импульса в отрезках связанных линий как новый принцип защиты от коротких импульсов// Технологии ЭМС. №4. 2006. С. 40–44.
  15. Газизов Т.Р., Куксенко С.П. Сравнение способов предфильтрации при решении СЛАУ с плотной матрицей итерационными методами с предобусловливанием// Инфокоммуникационные технологии, №2, 2007. Т. 5. С. 14–18.
  16. Куксенко С.П., Газизов Т.Р. Совершенствование способов предфильтрации для решения СЛАУ с плотной матрицей итерационными методами с предобусловливанием в задачах вычислительной электродинамики// Электромагнитные волны и электронные системы. 2007. №9. C. 12–17.
  17. Заболоцкий А.М., Газизов Т.Р. Исследование искажений импульсного сигнала в меандровых линиях печатных плат// Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева. 2007. №3. С. 21–24.
  18. Самотин И.Е., Заболоцкий А.М., Газизов Т.Р., Киричек Р.В. Использование плоского силового кабеля как защитного устройства от сверхкоротких импульсов. Доклады ТУСУР. 2010. №1(21), ч. 2. С. 74–79.

Статья и доклады в зарубежных изданиях

  1. Gazizov T.R. Far-end crosstalk reduction in double-layered dielectric interconnects// IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility. Special issue on recent advances in EMC of printed circuit boards. Vol. 43, no. 4, November 2001. P. 566–572.
  2. Bazenkov N.I. and Gazizov T.R. EMC improvement of a double-sided printed circuit board// Proc. of the 11-th Int. Wroclaw Symp. on EMC. Wroclaw, Poland, September 2–4, 1992. P. 381–384.
  3. Gazizov T.R. and Bazenkov N.I. On the crosstalk reduction in printed circuit boards// Proc. of the 12-th Int. Wroclaw Symp. on EMC. Wroclaw, Poland, June 28–July 1, 1994. P. 550–553.
  4. Gazizov T.R. Computer simulation of electromagnetic coupling in interconnects of a double-layered dielectric PCB: parallel lines on one side of the layer// Proc. of the 13-th Int. Wroclaw Symp. on EMC. Wroclaw, Poland, June 25–29, 1996. P. 230–234.
  5. Gazizov T.R. Computer simulation of electromagnetic coupling in interconnects of a double-layered dielectric PCB: parallel lines on opposite sides of the layer// Proc. of the 6-th Int. Symp. on Antennas and Propagation. Chiba, Japan, September 24–27, 1996. Vol. 3. P. 681–684.
  6. Gazizov T.R. and Leontiev N.A. Calculation of Transient Response in Interconnects of a Double-Layered Dielectric PCB// Proc. of the 1996 Asia-Pacific Microwave Conf. New Delhi, India. December 17–20, 1996. Vol. 4. P. 1388–1391.
  7. Gazizov T.R. and Leontiev N.A. Analytical expression for transient response of a periodic structure consisting of two kinds of transmission line sections with capacitively loaded junctions// Proc. of the 4-th Int. Symp. on Antennas and EM Theory. August 19–22, 1997, Xi'an, China. P. 444–447.
  8. Gazizov T.R. and Leontiev N.A. Transient response of a periodic transmission line structure with capacitively loaded junctions// Proc. of the 1997 Sino-Japanese Joint Meeting on Optical Fiber Science and Electromagnetic Theory. October 14–16, 1997, Wuhan, China. P. 322–327.
  9. Gazizov T.R. and Leontiev N.A. Reduction of high-speed signal distortions in double-layered dielectric PCB interconnects// Digest of 6-th Topical Meeting on Electrical Performance of Electronic Packaging. October 27–29, 1997, San Jose, California, USA. P. 67–69.
  10. Gazizov T.R. and Leontiev N.A. An effect of far-end crosstalk compensation in double-layered dielectric PCB interconnects// Proc. of the 14-th Int. Wroclaw Symp. on EMC, Wroclaw, Poland, June 23–25, 1998. P. 353–356.
  11. Gazizov T.R. and Leontiev N.A. Compensation of far-end crosstalk in interconnects of a double-layered dielectric PCB// Proc. of the 13-th Int. Zurich Symp. on EMC, Zurich, Switzerland, February 16–18, 1999. P. 645–648.
  12. Gazizov T.R. Calculation of capacitance matrix of three dimensional multiconductor system in multiple dielectric media// Record of International Symposium on Electromagnetic Compatibility. Magdeburg, Germany, October 5–7, 1999. P. 31–36.
  13. Gazizov T.R., Leontiev N.A., Kuznetsova-Tadjibaeva O.M. Far-end crosstalk reduction in coupled microstrip lines with covering dielectric layer// Proc. of the 15-th Int. Wroclaw Symp. on EMC, Wroclaw, Poland, 27–30 June, 2000. P. 45–49.
  14. Gazizov T.R. Design of electronic systems protected from electromagnetic terrorism// Proc. of the 15-th Int. Wroclaw Symp. on EMC, Wroclaw, Poland, 27–30 June, 2000. P. 469–472.
  15. Gazizov T.R., Leontiev N.A., Kuznetsova-Tadjibaeva O.M. Simple and low-cost method of far-end crosstalk reduction in coupled microstrip lines// Proc. of the 7-th Int. Symp. on Antennas and Propagation, Fukuoka, Japan, August 22–25, 2000. Vol. 3. P. 1355–1358.
  16. Gazizov T.R. Mitigation of parasitic effects in electronic systems for protection from intentional electromagnetic excitation// Proc. of the 14-th Int. Zurich Symp. on EMC. Zurich, Switzerland, February 20–22, 2001. P. 53–56.
  17. Gazizov T.R. Analytic expressions for Mom calculation of capacitance matrix of two dimensional system of conductors and dielectrics having arbitrary oriented boundaries// Proc. of the 2001 IEEE EMC Symposium, Montreal, Canada, August 13–17, 2001. Vol. 1. P. 151–155.
  18. Gazizov T.R. Adaptive calculation of capacitance matrix for two dimensional systems of various complexity// Proc. of the 16-th Int. Wroclaw Symp. on EMC, Wroclaw, Poland, 25–28 June, 2002. P. 133–138.
  19. Gazizov T.R. EMC and safety: gaps in education// Proc. of the Int. Symp. on EMC, September 9–13, 2002, Sorrento, Italy. Vol.2. P. 1075–1078.
  20. Zabolotsky А.М., Gazizov Т.R., Bova A.G., Radasky W.A. Dangerous pulse excitation of coupled lines// Proc. of the 17-th Int. Zurich Symp. on EMC. Singapore, February 27–March 3, 2006. P. 164–167.
  21. Gazizov Т.R., Zabolotsky А.М. New approach to EMC protection// Proc. of the 18-th Int. Zurich Symp. on EMC. Munich, Germany, September 24–28, 2007. P. 273–276.
  22. Kuksenko S.P., Gazizov Т.R. Dense Linear System Solution by Preconditioned Iterative Methods in Computational Electromagnetics. Proc. of the 19-th Int. Zurich Symp. on EMC. Singapore, May 19–22, 2008. P. 918–921.
  23. Gazizov Т.R., Zabolotsky А.М., Samotin I.E., Melkozerov A.O. Simple and free mitigation of short pulse lightning effects by flat power cables. Proc. of 30-th Int. conf. on lightning protection. Sept. 13–17. Cagliary, Italy. P. 993-1–993-3.
  24. Gazizov Т.R., Samotin I.E., Zabolotsky А.М., Melkozerov A.O. Design of printed modal filters for computer network protection. Proc. of 30-th Int. conf. on lightning protection. Sept 13–17. Cagliary, Italy. P. 1246-1–1246-3.

Тезисы в зарубежных изданиях

  1. Gazizov T.R. Low-cost PCB with high-speed and high-density interconnects// Book of Abstracts of XXVI-th General Assembly of International Union of Radio Science, Toronto, Ontario, Canada, August 13–21, 1999. P. 264.
  2. Bermudes J.-L., Gazizov T., Negodyaev A., Pavanello D., Rachidi F., Rubinstein A., Rubinstein M. On the enhancement of electric and magnetic fields from lightning due to close-by metallic structures// Book of abstracts EUROEM 2004. 12–16 July 2004, Magdeburg, Germany. P. 65.
  3. Gazizov Т.R., Zabolotsky А.М., Samotin I.E. Modal Decomposition of UWB Pulse in Power Cable Structures: Simple Experiment Showing Useful Possible Applications// Book of abstracts EUROEM 2008. 21–25 July 2008, Lausanne, Switzerland. P. 62.
  4. Gazizov Т.T., Gazizov Т.R. Broadband antenna SWR improvement using parallel RLC loads// Book of abstracts EUROEM 2008. 21–25 July 2008, Lausanne, Switzerland. P. 240.

Патенты и свидетельства

  1. Базенков Н.И. и Газизов Т.Р. Монтажная плата. Положительное решение по заявке №4921967/21 (025008) от 1992 года. Патент России №2013032.
  2. Патент РФ на полезную модель №66613. Малютин Н.Д., Газизов Т.Т., Мелкозеров А.О., Газизов Т.Р., Лощилов А.Г., Семенов Э.В., Рыбин А.П. Широкополосная антенная система для работы в декаметровом диапазоне. Заявка №2007114313. Приоритет полезной модели 16 апреля 2007 г. Опубликовано 10.09.2007 Бюл. №25.
  3. Свидетельство об отраслевой регистрации разработки №8376 от 24.05.2007 г. <Система компьютерного моделирования сложных структур проводников и диэлектриков TALGAT> (Газизов Т.Р., Мелкозеров А.О., Газизов Т.Т., Куксенко С.П., Заболоцкий А.М., Костарев И.С.), зарегистрированной в Отраслевом фонде алгоритмов и программ Госкоорцентра Минобрнауки РФ с присвоением номера государственной регистрации - рег. номер ВНТИЦ  50200701103.
  4. Патент РФ на полезную модель №79355. Газизов Т.Р., Заболоцкий А.М., Бевзенко И.Г., Самотин И.Е., Орлов П.Е., Мелкозеров А.О., Газизов Т.Т., Куксенко С.П., Костарев И.С. Модальный фильтр. Заявка №2008127527/ 22(033781). Приоритет полезной модели 07.07.2008. Опубликовано 27.12.2008 Бюл. №36.
  5. Патент РФ на полезную модель №79213. Газизов Т.Р., Заболоцкий А.М., Бевзенко И.Г., Самотин И.Е., Орлов П.Е., Мелкозеров А.О., Газизов Т.Т., Куксенко С.П., Костарев И.С. Устройство воздействия на аппаратуру. Заявка №2008127574/22(033831). Приоритет полезной модели 07.07.2008. Опубликовано 20.12.2008 Бюл. №35.
  6. Патент РФ на полезную модель. Газизов Т.Р., Заболоцкий А.М., Бевзенко И.Г., Самотин И.Е., Орлов П.Е., Мелкозеров А.О., Газизов Т.Т., Куксенко С.П., Костарев И.С. Устройство модального зондирования. Заявка №2008127580/22(033837). Приоритет полезной модели 07.07.2008.
  7. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2009614871. TALGAT 2008. Газизов Т.Р., Мелкозеров А.О., Газизов Т.Т., Куксенко С.П., Заболоцкий А.М. Заявка №2009613644. Дата поступления 9 июля 2009 г. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 8 сентября 2009 г.
  8. Решение о выдаче патента на изобретение. Газизов Т.Р., Заболоцкий А.М., Орлов П.Е., Самотин И.Е., Бевзенко И.Г., Мелкозеров А.О., Газизов Т.Т., Куксенко С.П., Костарев И.С. Устройство обнаружения, идентификации и диагностики многопроводных линий передачи. Заявка №2009108905/28(011919). Приоритет 10.03.2009.
  9. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2010613497. TALGAT 2009. Газизов Т.Р., Мелкозеров А.О., Газизов Т.Т., Куксенко С.П., Заболоцкий А.М. Заявка №2010612008. Дата поступления 13 апреля 2010 г. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 28 мая 2010 г.

Статьи и доклады в отечественных изданиях

  1. Газизов Т.Р., Леонтьев Н.А. Аналитические выражения для временного отклика двух последовательно соединённых отрезков линии передачи// Труды ТУСУР, Том 1, 1997. С. 63–67.
  2. Gazizov T.R. and Leontiev N.A. Far-end crosstalk compensation by changing the separation of coupled transmission lines// Proc. of the third Int. Symp. on Application of the Conversion Research Results for International Cooperation. Tomsk, Russia, May 18–20, 1999. Vol. 1. P. 79–81.
  3. Leontiev N.A. and Gazizov T.R. Analytical expressions for transient response of a periodic structure consisting of even number of transmission lines' sections capacitively loaded at junctions// Proc. of the third Int. Symp. on Application of the Conversion Research Results for International Cooperation. Tomsk, Russia, May 18–20, 1999. Vol. 1. P. 82–84.
  4. Кузнецова-Таджибаева О.М., Леонтьев Н.А., Газизов Т.Р. Способ уменьшения дальней перекрёстной помехи в связанных микрополосковых линиях// Труды VI межд. научно-практ. конф. "Современные техника и технологии ". Томск, 28 февраля – 3 марта 2000 г. Сб. статей.-Томск: Изд-во ТПУ, Томск, 2000. C. 171–172.
  5. Полуэктов С.В., Леонтьев Н.А., Газизов Т.Р. Дальняя перекрёстная помеха в многопроводных микрополосковых линиях// Труды VI межд. научно-практ. конф. "Современные техника и технологии". Томск, 28 февраля – 3 марта 2000 г. Сб. статей.-Томск: Изд-во ТПУ, 2000. C. 172–174.
  6. Газизов Т.Р. Автоматизированное проектирование бытовой радиоэлектронной аппаратуры с учётом электромагнитной совместимости// Интеграция учебного процесса и фундаментальных научных исследований в университетах: инновационные стратегии и технологии: Материалы Всероссийской научно-практ. конф.: В 2 т./Под ред. А.С.Ревушкина. Томск: ТГУ, 2000. Т. 1. С. 147–150.
  7. Газизов Т.Р. Информационная война и электромагнитный терроризм// Материалы Первой межрегиональной научно-практической конф. "Проблемы информационной безопасности общества и личности",  г. Томск, 24–26 мая 2000 г. С. 63–68.
  8. Газизов Т.Р. Диверсионный подход и теория решения изобретательских задач как методическая основа обеспечения безопасности// Материалы Первой межрегиональной научно-практической конф. "Проблемы информационной безопасности общества и личности", г. Томск, 24–26 мая 2000 г. С. 57–62.
  9. Газизов Т.Р. Исследования проблемы электромагнитного терроризма// Труды межрегиональной научно-практической конф. "Проблемы информационной безопасности общества и личности", г. Томск, 6–8 июня 2001 г. С. 153–158.
  10. Газизов Т.Р. Ослабление паразитных эффектов в электронных системах для защиты от преднамеренных электромагнитных воздействий// Труды межрегиональной научно-практической конф. "Проблемы информационной безопасности общества и личности", г. Томск, 6–8 июня 2001 г. С. 148–153.
  11. Газизов Т.Р. Моделирование прямых перекрёстных помех в длинной многопроводной микрополосковой линии с покрывающим диэлектрическим слоем// Сб. науч. докл. IV Межд. Симп. по электромагнитной совместимости и электромагнитной экологии, г. Санкт-Петербург, 19–22 июня 2001 г. С. 146–150.
  12. Газизов Т.Р. Неумышленные и преднамеренные электромагнитные помехи техническим объектам и людям// Материалы Четвертой всероссийской научно-практической конференции "Проблемы информационной безопасности общества и личности", г. Томск, 22–24 мая 2002 г. С. 8–15.
  13. Газизов Т.Р. Система компьютерного моделирования сложных структур проводников и диэлектриков// Материалы всероссийской научно-практической конференции, посвящённой 40-летию Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. 2–4 октября 2002 г. В двух томах. Том 1. Томск. С. 126–128.
  14. Негодяев А.А., Газизов Т.Р. Особенности частотной зависимости эффективности экранирования корпуса в форме параллелепипеда с прямоугольной щелью// Материалы всероссийской научно-практической конференции, посвящённой 40-летию Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. 2–4 октября 2002 г. В двух томах. Том 1. Томск. С. 129–131.
  15. Перевалов Д.П., Газизов Т.Р. Формула для вычисления горизонтальной составляющей подземного электрического поля молнии// Материалы всероссийской научно-практической конференции, посвящённой 40-летию Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. 2–4 октября 2002 г. В двух томах. Том 1. Томск. С. 132–134.
  16. Газизов Т.Р. Потенциальные угрозы электромагнитного терроризма критичным электронным системам// Материалы 3-й научно-практической конференции "Современные средства и системы автоматизации – гарантия высокой эффективности производства". Томск, 14–15 ноября 2002 г. С. 104–114.
  17. Газизов Т.Р. Оценка возможности угроз электромагнитного терроризма авионике// Труды 2-й Всероссийской научно-технической конференции по проблемам создания перспективной авионики. Томск, 15–17 апреля 2003 г. С. 145–150.
  18. Газизов Т.Р. Вопросы разработки авионики, защищённой от электромагнитного терроризма. Труды 2-й Всероссийской научно-технической конференции по проблемам создания перспективной авионики// Томск, 15–17 апреля 2003 г. С. 151–157.
  19. Газизов Т.Т., Газизов Т.Р. Использование генетического алгоритма при оптимизации антенн// Труды 6-й Всероссийской научно-технической конференции "Современные проблемы радиоэлектроники". Красноярск, май 2004. С. 296–298.
  20. Мелкозеров А.О., Газизов Т.Р. Исследование точности вычисления емкостных матриц конфигурации из двух проводов малого диаметра// Труды 6-й Всероссийской научно-технической конференции "Современные проблемы радиоэлектроники". Красноярск, май 2004. С. 669–671.
  21. Газизов Т.Р. Комплексная оптимизация генетическими алгоритмами// Материалы 6-й Всероссийской научно-практической конференции "Проблемы информационной безопасности государства, общества и личности", г. Томск, 2–4 июня 2004 г. С. 106–109.
  22. Газизов Т.Р., Газизов Т.Т. Параметрическая оптимизация генетическими алгоритмами в программных системах электромагнитного моделирования для решения задач безопасности// Материалы 6-й Всероссийской научно-практической конференции "Проблемы информационной безопасности государства, общества и личности", г. Томск, 2–4 июня 2004 г. С. 110–112.
  23. Куксенко С.П., Газизов Т.Р. Оптимизация параметров стабилизированного метода бисопряжённых градиентов при решении задач вычислительной электродинамики// Материалы 6-й Всероссийской научно-практической конференции "Проблемы информационной безопасности государства, общества и личности", г. Томск, 2–4 июня 2004 г. С. 113–115.
  24. Кузнецова-Таджибаева О.М., Газизов Т.Р. Помехи отражения в одиночных линиях связи печатной платы на металлическом основании// Материалы 6-й Всероссийской научно-практической конференции "Проблемы информационной безопасности государства, общества и личности", г. Томск, 2–4 июня 2004 г. С. 116–118.
  25. Кузнецова-Таджибаева О.М., Газизов Т.Р. Перекрёстные помехи в связанных линиях печатной платы на металлическом основании// Материалы 6-й Всероссийской научно-практической конференции "Проблемы информационной безопасности государства, общества и личности", г. Томск, 2–4 июня 2004 г. С. 119–121.
  26. Газизов Т.Р., Мелкозеров А.О. Структурно-параметрическая оптимизация генетическими алгоритмами. Материалы 6-й Всероссийской научно-практической конференции "Проблемы информационной безопасности государства, общества и личности", г. Томск, 2–4 июня 2004 г. С. 122–124.
  27. Газизов Т.Р., Заболоцкий А.М. Модальные искажения импульсного сигнала в многопроводной линии передачи. Материалы 6-й Всероссийской научно-практической конференции "Проблемы информационной безопасности государства, общества и личности", г. Томск, 2–4 июня 2004 г. С. 125–128.
  28. Газизов Т.Р., Заболоцкий А.М. О возможности опасного применения модальных искажений импульсного сигнала// Материалы Международной научно-практической конференции «Электронные средства и системы управления», г. Томск, 6–8 октября 2004 г. С. 112–115.
  29. Малютин Н.Д., Серебренников Л.Я., Гошин Г.Г., Рыбин А.П., Лощилов А.Г., Газизов Т.Р., Газизов Т.Т., Мелкозеров А.О., Семенов Э.В., Семенов А.В. Широкодиапазонные приемопередающие комбинированные антенны. Принципы построения. Решение внутренней задачи// Материалы Международной научно-практической конференции «Электронные средства и системы управления», г. Томск, 6–8 октября 2004 г. С. 107–111.
  30. Газизов Т.Т., Мелкозеров А.О., Газизов Т.Р. Электродинамическое моделирование произвольных проводных структур// Материалы Седьмой Всероссийской научно-практической конференции "Проблемы информационной безопасности государства, общества и личности", г. Томск, 16–18 февраля 2005 г. С. 47–51.
  31. Газизов Т.Т., Газизов Т.Р. Улучшение КСВ антенны включением полосозапирающих фильтров// Материалы Седьмой Всероссийской научно-практической конференции "Проблемы информационной безопасности государства, общества и личности", г. Томск, 16–18 февраля 2005 г. С. 51–54.
  32. Куксенко С.П., Газизов Т.Р. Ускорение решения СЛАУ в задачах вычислительной электродинамики// Материалы Седьмой Всероссийской научно-практической конференции "Проблемы информационной безопасности государства, общества и личности", г. Томск, 16–18 февраля 2005 г. С. 54–57.
  33. Мелкозеров А.О., Газизов Т.Р. Структурная оптимизация генетическими алгоритмами системы полуволновых диполей// Материалы Седьмой Всероссийской научно-практической конференции "Проблемы информационной безопасности государства, общества и личности", г. Томск, 16–18 февраля 2005 г. С. 57–61.
  34. Заболоцкий А.М., Газизов Т.Р. Разложение и восстановление импульсного сигнала в последовательно соединенных отрезках многопроводных линий передачи// Материалы Седьмой Всероссийской научно-практической конференции "Проблемы информационной безопасности государства, общества и личности", г. Томск, 16–18 февраля 2005 г. С. 61–64.
  35. Газизов Т.Р., Мелкозеров А.О., Газизов Т.Т., Куксенко С.П., Заболоцкий А.М. Комплексная оптимизация генетическими алгоритмами для обеспечения ЭМС// Сб. науч. докл. VI Межд. Симп. по электромагнитной совместимости и электромагнитной экологии, г. Санкт-Петербург, 21–24 июня 2005 г. С. 160–164.
  36. Заболоцкий А.М., Газизов Т.Р. О влиянии диэлектрического заполнения и электрофизических параметров многопроводных линий передачи на предельную скорость передачи сигналов// Сборник докладов научной конференции «Электрофизика материалов и установок». Новосибирск: Сибирская энергетическая академия, 2006. С. 69–75.
  37. Заболоцкий А.М., Горин Е.Н., Бевзенко И.Г., Газизов Т.Р. Вычисление максимальной разности погонных задержек мод в кабелях ТРП–3*0,5 и RJ–12 для контроля модальных явлений// Материалы Девятой Всероссийской научно-практ. конф. "Проблемы информационной безопасности государства, общества и личности", г. Томск, 15 февраля 2007 г. С. 19–22.
  38. Газизов Т.Р., Кузнецова-Таджибаева О.М., Заболоцкий А.М. Интегрированная защита и возможность её реализации в помехозащищенных теплопроводных монтажных платах// Материалы Девятой Всероссийской научно-практической конференции "Проблемы информационной безопасности государства, общества и личности", г. Томск, 15 февраля 2007 г. С. 23–26.
  39. Газизов Т.Р., Заболоцкий А.М. Модальное зондирование – новый принцип зондирования многопроводных структур// Материалы Девятой Всероссийской научно-практ. конф. "Проблемы информационной безопасности государства, общества и личности", г. Томск, 15 февраля 2007 г. С. 27–30.
  40. Заболоцкий А.М., Орлов П.Е., Газизов Т.Р. Вычисление разности погонных задержек мод в трёхпроводной структуре с одной диэлектрической границей для реализации технологии модального зондирования// Материалы Девятой Всероссийской научно-практической конференции "Проблемы информационной безопасности государства, общества и личности", г. Томск, 15 февраля 2007 г. С. 30–34.
  41. Газизов Т.Р., Заболоцкий А.М., Мелкозеров А.О., Газизов Т.Т., Куксенко С.П., Горин Е.Н., Бевзенко И.Г. Возможности применения новых модальных явлений в целях электромагнитного терроризма и для защиты от него// Труды VII Межд. Симп. по электромагнитной совместимости и электромагнитной экологии, г. Санкт-Петербург, 26–29 июня 2007 г. С. 266–269.
  42. Газизов Т.Р., Мелкозеров А.О., Газизов Т.Т., Куксенко С.П., Заболоцкий А.М., Костарев И.С. Система компьютерного моделирования сложных структур проводников и диэлектриков TALGAT// Компьютерные учебные программы и инновации. М: ГОСКООРЦЕНТР, МФЮА, РУИ. 2007. №10. С. 89–90.
  43. Газизов Т.Р. Состояние и перспективы ГПО по направлению «Электромагнитная совместимость» на кафедре телевидения и управления // Доклады Второй научно-методической конференции «Групповое проектное обучение» (26–27 ноября 2007 г.) Томск: Том. гос. ун-т систем упр. и радиоэлектроники, 2007. В 2 т. Т. 1. С. 134–138.
  44. Самотин И.Е., Заболоцкий А.М., Газизов Т.Р. Разложение короткого импульса в отрезках кабеля силового питания при различных граничных условиях на концах пассивного проводника// Материалы научно-практической конференции «Электронные средства и системы управления», г. Томск, 29–30 сентября 2008 г. Томск: В-Спектр, 2009. C. 23–26.
  45. Савельева Т.Н., Газизов Т.Р. Нештатные ситуации из-за электромагнитных помех в космических системах NASA// Материалы научно-практической конференции «Электронные средства и системы управления», г. Томск, 29–30 сентября 2008 г. Томск: В-Спектр, 2009. C. 53–58
  46. Бевзенко И.Г., Газизов Т.Р., Заболоцкий А.М., Малютин Н.Д., Лощилов А.Г., Семенов Э.С. Экспериментальное подтверждение модального разложения и восстановления импульса// Материалы научно-практической конференции «Электронные средства и системы управления», г. Томск, 29–30 сентября 2008 г. Томск: В-Спектр, 2009. C. 81–84.

Тезисы в отечественных изданиях

  1. Кузнецова-Таджибаева О.М., Газизов Т.Р. Классификация коммутационных плат и используемых в них межсоединений для оценки паразитных эффектов// Тез. докл. XVI научн.-техн. конф. "Электронные и электромеханические системы и устройства", г. Томск, 19–20 октября 2000 г. С. 236–238.
  2. Кузнецова-Таджибаева О.М., Газизов Т.Р. Обзор зарубежных стандартов по электромагнитным излучениям для космических аппаратов // Тез. докл. науч. техн. конф. молодых специалистов «Электронные и электромеханические системы и устройства». 10–11 апр. 2008 г., г. Томск. ОАО «НПЦ «Полюс». Томск, 2008. С. 54–56.
  3. Самотин И.Е., Заболоцкий А.М., Газизов Т.Р. Распространение короткого импульса в плоских кабелях силового питания при различных граничных условиях на концах пассивного проводника // Там же. С. 67–69.
  4. Бевзенко И.Г., Заболоцкий А.М., Газизов Т.Р. Вариант антипода для кабеля марки АППВ-3×6// Там же. С. 69–71.
  5. Gazizov Т.R., Zabolotsky А.М., Samotin I.E. Experimental results on ultra wide band pulse propagation in three-conductor power cables of flat and circular cross sections// Proc. of Int. Siberian conf. on control and communications (SIBCON–2009). Russia, Tomsk, March 27–28, 2009. P. 264–269.
 






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.