СПОСОБ ТРАССИРОВКИ ПЕЧАТНЫХ ПРОВОДНИКОВ ЦЕПЕЙ ПИТАНИЯ С РЕЗЕРВИРОВАНИЕМ
METHOD FOR ROUTING CONDUCTOR STRIPS OF REDUNDANT POWER CIRCUITS

Изобретение относится к конструированию печатных плат, конкретно – к способам их трассировки.
Наиболее близким по техническому решению является выбранный за прототип способ трассировки печатных проводников цепей с резервированием [Пат. 2603850 РФ, МПК H04B 15/02. Способ трассировки печатных проводников цепей с резервированием / Т.Р. Газизов, П.Е. Орлов, В.Р. Шарфутдинов, О.М. Кузнецова-Таджибаева, А.М. Заболоцкий, С.П. Куксенко, Е.Н. Буичкин. – № 2015129253/07; Заяв. 16.07.15; Опубл. 10.12.16, Бюл. № 34], включающий трассировку резервируемых и резервных проводников с опорным проводником в виде отдельного слоя так, что резервируемая и резервная цепи имеют один опорный проводник, резервируемые и резервные проводники одноименных цепей прокладываются парами, параллельно друг другу, на одном слое, с минимально технологически допустимым зазором между резервируемым и резервным проводниками. Недостатком этого способа является отсутствие полезных взаимных влияний между проводниками питания, в частности за счет электромагнитных связей между резервируемым и резервным проводниками.
Предлагается способ трассировки печатных проводников цепей с резервированием, включающий трассировку резервируемых и резервных проводников одноименных цепей, которые прокладываются парами, параллельно друг другу, на одном слое, с минимально технологически допустимым зазором между резервируемым и резервным проводниками и проходят на противоположную сторону печатной платы через переходные отверстия, отличающийся тем, что проводники земли и питания выполнены на внутренних слоях печатной платы, проводники питания выполняются за счет зазоров в проводнике земли, при этом компоновка и трассировка резервируемых проводников питания выполняется зеркально резервным, резервируемые и резервные проводники питания располагаются на соседних слоях друг под другом.
Технический результат – уменьшение восприимчивости резервируемых проводников питания к внешним кондуктивным эмиссиям и уменьшение уровня кондуктивных эмиссий от резервируемых проводников питания.
Технический результат достигается за счет того, что помеховый сигнал, длительность которого меньше разности задержек четной и нечетной мод в структуре связанной линии, образованной двумя проводниками питания резервируемой и резервных цепей, подвергается модальным искажениям: разложению на импульсы меньшей амплитуды (при рассмотрении сигнала во временной области). Это реализуется выполнением проводников питания на внутренних слоях печатной платы.
Фиг. 1. Поперечное сечение для моделирования структуры с резервированием питания на внутренних слоях печатной платы. С1 и С2 – сигнальные проводники, П1 и П2 – проводники питания резервируемых и резервных цепей, соответственно и З – проводник земли.
Фиг. 2. Принципиальная схема для моделирования структур с резервированием, где V (0 – 4) узлы.
V
V
Фиг. 3. Формы напряжения в узлах 1 (–) и 2 (- -) проводника П1.
w
s
t
h
h
R
1
r
r
1
Достижимость технического результата продемонстрирована на примере распространения импульсной помехи с ЭДС 2 В с длительностями фронта, спада и плоской вершины по 0,1 нс в структуре, расположенной на внутренних слоях печатной платы (фиг. 1) общей длиной 0,5 м (исследуемый участок). Геометрические параметры проводников структуры:  = 205 мкм,  = 300 мкм,  = 18 мкм. Толщины внутреннего и внешнего слоев  = 200 мкм и  = 200 мкм, диэлектрические проницаемости внутреннего и внешнего слоев ε = 10 и ε = 4,3. Номинал резисторов  выбран равным среднему геометрическому волновых сопротивлений четной и нечетной мод (50 Ом).
V
Импульсная помеха подавалась между резервируемым проводником питания (П1) и проводником земли (З), а функцию резервного проводника питания выполнял проводник П2 (фиг. 1). Амплитуды импульсов разложения в точке 2 равны по 0,47 В, а задержки – 3,97 и 4,72 нс.
Результаты моделирования показывают, что предлагаемый способ трассировки печатных проводников питания с резервированием позволяет, уменьшить восприимчивость резервируемых проводников питания к внешним кондуктивным эмиссиям и уменьшить уровень кондуктивных эмиссий от резервируемых проводников питания.