Алгоритм исследования теплового режима печатной платы

Таким образом, в данной работе: - разработана программа для расчета спектральных составляющих амплитудно-модулированных колебаний (с определенными формами сигналов);

- продемонстрировано исследование амплитудно-модулированных сигналов с применением разработанной программы;

- показано возможности разработанной программы для спектрального анализа сигналов, а также для проверки результатов курсовой работы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Лазоренко О.В., Черногор Л.Ф. Системный спектральный анализ сигналов: теоретические основы и практические применения // Радиофизика и радиоастрономия. - 2007. - Т. 12, №2. - С. 162-181.

2. Затылкин А.В. Управление исследованиями моделей радиотехнических устройств на этапе проектирования / А.В.Затылкин, А.Г. Леонов, Н.К. Юрков// Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. - 2012. - № 1 - С. 138 -142.

3. Сергеев Д.М. Вейвлет-анализ сверхпроводящего тока в слабых связях с ангармонической токо-фазовой зависимостью // Системы управления и информационные технологии. - 2009. - № 4(38).- С. 6264.

4. Сергеев Д.М. Применение программы MATHCAD для вейвлет-анализа сигналов // Сборник трудов 4-й НМК «Роль военной науки в подготовке авиационных специалистов». - 2009. - С. 160-163.

5. Лазоренко О.В., Панасенко С.В., Черногор Л.Ф. Адаптивное преобразование Фурье // Электромагнитные волны и электронные системы. - 2005. - Т. 10, №10. - С. 39-50.

6. Сергеев Д.М. Определение спектра амплитудно-модулированного колебания // Методические указания по выполнению курсовой работы. - Актобе, ВИ СВО. - 2010. - 24 с.

7. Андреев П.Г. Микропроцессорные системы в учебном процессе / П.Г. Андреев, И.Ю.Наумова, Н.К. Юрков, Н.В.Горячев, И.Д.Граб, А.В.Лысенко// Труды международного симпозиума. Надежность и качество. - 2009. - Т. 1 - С. 161 -164.

УДК 621.39 Рыбаков И.М.

ФГБОУ ВО «Пензенский государственный университет», Пенза, Россия

АЛГОРИТМ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ

Радиоэлектронные устройства содержат большое количество внутренних источников тепловой энергии, которыми являются практически все электрорадиоэлементы. Значительная часть потребляемой ими мощности рассеивается в виде тепла. Внутреннее тепловыделение в совокупности с тепловым воздействием окружающей среды вызывает изменение электрических характеристик РЭС. Эти изменения могут быть обратимыми или необратимыми, незначительными или существенными, вызывающими отказустрой-ства.

Ключевые слова:

средств автоматизированного проектирования (САПР), тепловой режим печатной платы, теплопроводность, печатный узел, топология печатных проводников

Анализ и оценка теплового режима печатной платы (ПП) в современной радиоэлектронной аппаратуре является важнейшей задачей на стадии разработки и проектирования будущего устройства. Использование современного набора средств автоматизированного проектирования (САПР), является неотъемлемой частью процесса «создания» радиоэлектронного устройства, начиная от самой концепции и закачивания созданием детализированной модели устройства. Что позволяет уже на этапе разработки и проектирования учесть все возможные проблемные места, не прибегая к изготовлению макета и прототипа. Но в случаи анализа и оценки теплового режима ПП, разработчик сталкивается с проблемой создания моделей удовлетворяющих поставленной задаче, что приводит к применению в них дополнительных упрощений моделей и в следствии получение результатов исследований отличных от реального на 15-20%. Следовательно, создание алгоритмов исследований тепловых режимов ПП, является актуальной задачей для разработки и проектирования ПП.

Радиоэлектронные устройства содержат большое количество внутренних источников тепловой энергии, которыми являются практически все электрорадиоэлементы. Значительная часть потребляемой ими мощности рассеивается в виде тепла. Внутреннее тепловыделение в совокупности с тепловым воздействием окружающей среды вызывает изменение электрических характеристик РЭС. Эти изменения могут быть обратимыми или необратимыми, незначительными или существенными, вызывающими отказ устройства. Поэтому в технических условиях на каждый электрорадиоэлемент указывается диапазон температур, в пределах которого его рекомендуется эксплуатировать. При проектировании РЭУ ставится задача обеспечения допустимого теплового режима, т.е. для всех элементов должно выполняться условие границ работоспособности в рабочем диапазоне температур окружающей среды, в течение всего периода эксплуатации и при всех возможных режимах работы устройства.

Разрабатывая радиоэлектронные устройства все большее внимание уделяется проблеме отведения тепла в части расчета тепловых режимов на уровне печатного узла. В частности, для обнаружения мест локального разогрева печатной платы в большинстве случаев применяется моделирование тепловых режимов печатной платы. Благодаря чему проблемы выявляются на стадии проектирования и путем внесения изменений в топологию печатной платы устраняются без существенных затрат. Но на стадии проектирования печатного узла точность моделирования на уровне печатных плат становится все более критическим параметром. В 7 0% случаях собственная теплопроводность печатных плат оказывает существенное влияние на тепловое моделирование печатной платы. Особую роль процесс теплопроводности играет в тех случаях, где данный механизм регулирования тепла является основным средством достижения теплового баланса.

Традиционные методы расчета теплового режима печатной платы заключаются в определении количества меди в каждом слое печатной платы и путем усреднения теплопроводных свойств меди и диэлектрического основания производят расчет теплопроводности для этого слоя. Недостатком такого подхода является отсутствие учета локальной теплопроводности на печатной плате, которая может существенно влиять на пепловой режим самой печатной платы.

Концептуальное отличие представленного алгоритма проведения теплового расчета печатного узла заключается в применении детализированной модели для проведения анализа. Данное решение в позитивном случае приводит к повышению точности получаемых данных, а в негативном повышает трудоемкость построения модели. Поэтому следующим этапом после построения алгоритма, является усовершенствование и упрощение процесса построения моделей печатного узла со включенными компонентами детализированной модели, такими как печатные проводники. Вариант такого алгоритма приведен ниже.

Рисунок 2

алгоритма проведения теплового расчета печатного узла детализированном модели

В результате протекания процессов теплообмена в радиоэлектронной аппаратуре, в частности в ПУ, важно учитывать тепловыделения и отвод тепла с печатных проводников и полигонов, для обеспечения нормального теплового режима ПУ. При этом возможно учитывать физические процессы самонагрева печатных проводников и отвод тепла с

них, на стадии разработки РТУ, что позволяет оценить тепловой режим радиоэлектронной аппаратуры с учетом печатных проводников, провести соответствующие корректировки и повысить надежность устройства

ЛИТЕРАТУРА

1. Гелль, П.П. Конструирование и микроминиатюризация радио-электронной аппаратуры: учебник для вузов / П.П. Гелль, Н.К. Иванов-Есипович. - Л. : Энергоатомиздат Ленингр. отделение, 1984.

2. Муромцев, Д.Ю. Компьютерные технологии для расчёта тепловых режимов и механических воздействий: учебное пособие / Д.Ю. Муромцев, О.А. Белоусов - Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012. -88 с.

3. Семенцов С.Г. Исследование влияния температурных режимов на надежность электронной аппаратуры тепловизионными методами / С.Г. Семенцов, В.Н. Гриднев, Н.А. Сергеева // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2016. № 2. С. 6-10.

4. Белова, В. В. Моделирование надежности системы обеспечения теплового режима космического аппарата на этапе электрических испытаний/В. В. Белова//Надежность и качество сложных систем. -2013. -№ 3. -С. 31-40.

5. Горячев Н.В. Алгоритм функционирования стенда исследования теплоотводов и систем охлаждения радиоэлектронной аппаратуры/ Н.В. Горячев, И.Д. Граб, А.В. Лысенко, Н.К. Юрков //Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий. 2011. № 1. С. 385-391.

УДК 004.773

Едалина Д.И., Горячев Н.В., Юрков Н.К.

ФГБОУ ВО «Пензенский государственный университет», Пенза, Россия

ЭЛЕКТРОННАЯ ПОЧТА В СЕТИ ИНТЕРНЕТ

В данной статье простым и понятным языком рассказано о принципах действия электронной почты. Рассмотрены основные понятия, на которых базируется данная технология, а также путь, который проделывает электронное сообщение от отправителя к адресату.

Ключевые слова

E-Mail, электронная почта, письмо, протокол, отправитель, адресат, домен, сервер.

Введение

Человечество очень давно искало и находило способы как можно более быстрой доставки корреспонденции от отправителя к адресату. Не вдаваясь в подробности этой, безусловно, длинной истории, вспомним, что реализацией мгновенной доставки сообщений на расстоянии были и дымовые сигналы, и разжигание костров, и мигание светом, и сигнализация флажками. Все эти методы, тем не менее, требовали наличия прямой видимости между адресатом и отправителем, пока, наконец, не появился телеграф. Там сообщения передавались по электрической линии. Опять же, пока не было изобретено радио, которое позволило перейти к радиотелеграфу, позволявшему передавать мгновенные сообщения на расстоянии. Однако, во всех этих случаях получатель должен, в общем-то, постоянно следить за передаваемым ему сообщением, всматриваться в горизонт или слушать радиоэфир.

В век Интернета такие системы мгновенного обмена сообщениями также существуют. Хотя если Вы отойдёте от компьютера и пропустите пришедшее сообщение, оно всё равно дождется Вас, и Вы сможете его прочитать позже. Даже если Ваш компьютер на момент отправки сообщения был выключен, Вы получите его, как только присоединитесь к серверу. Но, скажем, в Internet Relay Chat так сделать не получится. Отправить сообщение в offline там можно только при помощи дополнительных сервисов или ботов.

Зарождение электронной почты

На заре электронной вычислительной техники в больших мейнфреймах были реализованы, так называемые, системы разделенного времени, т.е. пользователи могли подключаться к большим компьютерам и использовать их вычислительные мощности по очереди. Такие системы были многопользовательскими и позволяли подключаться к ним, например, по модему с удаленного терминала. Для обмена файлами между пользователями такой системы в мейнфрейме существовал центральный диск. Пользователи нередко использовали это хранилище, чтобы создать на нем текстовый файл, имевший, скажем, имя другого пользователя в качестве имени файла, а внутри этого файла был текст, адресованный этому самому пользователю. Такую систему обмена сообщениями называли не иначе как электронная почта.

В некоторых ранних компьютерных сетях файлы передавались между хостами, и это позволяло говорить о сетевой электронной почте. Однако, этот кустарный метод был не слишком удобен, и потому для разных операционных систем создавались разные программы обмена электронной почтой.

В 1972 году была создана программа «Unix Mail Program». Она была несетевой и позволяла общаться только в пределах одного мейнфрейма. Другой реализацией электронной почты в 1978 году была программа, написанная в медицинском университете Нью-Джерси. Она интересна тем, что называлась она именно «E-Mail», привычным нам сегодня термином.

Выход в мировую сеть

К началу 1980-х персональные компьютеры стали активно подключаться к сетям, и стало ясно, что без возможности доставлять почту по сети каждому пользователю развитие сетей будет идти очень медленно. Но домашние компьютеры далеко непостоянно включены в сеть, и потому требуется создать почтовую систему, работающую по клиент-серверной модели, т.е. отправитель должен указать, какому пользователю, подключающемуся к какому почтовому серверу, адресовано письмо. Отправленное письмо должно оказаться на этом сервере и ждать, пока адресат не подключится к своему почтовому серверу и не заберет с него это письмо. И самое главное, персональные компьютеры могут быть самыми разными, а почта обязательно должна ходить между любыми типами компьютеров и их операционными системами.

В 1971 году в ARPANET было послано первое сетевое электронное письмо. И со временем система электронной корреспонденции в ARPANET и, как следствие, INTERNET, от него произошедшем, закрепилась документами RFC под номерами 561, 680 и 724, а в 1977 году дополнилась RFC 733. Рэй Томлинсон первым переслал электронное письмо с одного компьютера DEC PDP-10 на другой, указав адрес в формате «пользователь@имя_другого_хо-ста». Такой формат и было решено сделать стандартным для сети ARPANET.

Электронная почта UNIX-систем стала сетевой к 1978 году, благодаря изобретению UUCP, набора программы протоколов, позволявших удаленно исполнять команды, передавать файлы, почту и сетевые новости. Чтение сетевых новостей, так называемых «usenet group» по протоколу UUCP, очень долгое время оставалось популярным в Интернете и встречается до сих пор.

Интернету, принявшему и дополнившему стандарты ARPANET, пришлось учиться передавать электронную почту UUCP-хостам, так как они были не менее популярны. Однако, UUCP-хосты, как правило, знали о своей сети далеко не все и видели лишь несколько соседних машин. Для передачи письма из Интернета в UUCP требовалось указывать адрес в формате «центральный_сервер! следую-