УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ УРОВНЯ КОНДУКТИВНЫХ ЭМИССИЙ
DEVICE FOR CONTROLLING LEVEL OF CONDUCTIVE EMISSIONS

Изобретение относится к измерительной технике, конкретно - к устройствам контроля уровня кондуктивных эмиссий в линиях передачи.
Наиболее близким по техническому решению является выбранное за прототип устройство обнаружения импульсов в многопроводных линиях передач (патент РФ на изобретение №2456588), применяемое для обнаружения импульсных сигналов в многопроводных линиях передачи, содержащее блок управления, предназначенный для координации работ узлов, входящих в состав устройства, генератор импульсов, соединенный с подключаемой (контролируемой) линией, приемный блок, блок обработки, предназначенный для обработки сигналов, подключаемую линию, внешние проводники, образующие с подключаемой линией такую результирующую структуру в неоднородном диэлектрическом заполнении, что возбуждаемые импульсами моды распространяются в структуре с неравными задержками, причем минимальная разность этих задержек больше длительности импульса, отличающееся тем, что генератор импульсов не имеет связи с блоком управления, приемный блок принимает сигналы с конца по крайней мере одного из внешних проводников.
Недостатком этого устройства является наличие генератора импульса в составе устройства.
Структурная схема предлагаемого устройства приведена на фиг. 1.
Устройство контроля уровня кондуктивных эмиссий в линии передачи, содержащее блок управления (1), предназначенный для координации работ узлов, входящих в состав устройства, приемный блок (2), блок обработки (3), предназначенный для обработки сигналов, контролируемую линию передачи (4), внешние проводники (5), образующие с контролируемой линией передачи такую результирующую структуру в неоднородном диэлектрическом заполнении, что возбуждаемые моды распространяются в структуре с неравными задержками, отличающееся тем, что приемный блок принимает сигналы с обоих концов всех внешних проводников.
Техническим результатом является устройство, позволяющее производить контроль уровня кондуктивных эмиссий с увеличенной чувствительностью в области резонансов структуры.
Поставленная задача решена за счет того, что контролируемый проводник имеет достаточно сильные электрические и магнитные связи с внешними проводниками, выполняющими функцию датчика, и информацию о сигналах в контролируемом проводнике можно получать по форме перекрестных помех (наводок) на ближнем и дальнем концах внешних проводников.
Принцип работы устройства контроля уровня кондуктивных эмиссий продемонстрирован на примере квазистатического моделирования трехпроводной структуры печатной платы. Принципиальная схема моделируемой структуры (отрезка трехпроводной линии передачи длиной 1 см с резисторами на концах проводников) и геометрическая модель поперечного сечения печатной платы приведены на фиг. 2. Рассмотрим воздействие между трассой среднего слоя и металлическим основанием, поскольку именно так распространяется волна тока или напряжения в трассе питания, схемной земли, а также любой сигнальной трассе. Для контроля уровня кондуктивных эмиссий в контролируемой линии используются внешние проводники в местах сильной связи: над и под контролируемым проводником.
2
5
1
4
5
6
Сопротивления резисторов на концах контролируемой линии принимались равными R=R=60 Ом (по значению диагонального элемента матрицы импедансов, соответствующего проводнику 2), амплитуда синусоидальной ЭДС генератора - 1 В, что дает амплитуду напряжения V3 около 0,5 В (здесь и далее на графиках запись типа V3 обозначает напряжение в узле 3 на схеме). Частотные отклики в диапазоне от 1 МГц до 10 ГГц при сопротивлениях резисторов, имитирующих входной импеданс приемного блока, на обоих концах внешних проводников R=R=R=R=60; 600; 6000 Ом приведены на фиг. 3. Результаты показывают, что увеличение сопротивлений резисторов на обоих концах внешних проводников приводит к росту уровня перекрестных помех во всем рассматриваемом частотном спектре. Примечательно, что их уровень может быть почти таким же, как уровень сигнала в активной линии, причем в широком диапазоне частот. Увеличение чувствительности в несколько раз обеспечивается за счет ярко выраженных резонансных явлений (в данном случае в полосе частот 6,5…9 ГГц на фиг. 3в). Наличие более одного внешнего проводника позволяет получить максимальную чувствительность путем съема сигнала с того внешнего проводника, который обеспечивает резонанс в требуемой частотной области. Кроме того, из фиг. 2б видно, что возможность снимать сигнал с начала или конца внешнего проводника также позволяет увеличить чувствительность устройства.
Таким образом, результаты моделирования показывают возможность создания устройства контроля уровня кондуктивных эмиссий на основе трасс, расположенных в слоях печатных плат. При задании требований по полосе частот, чувствительности и другим параметрам возможно создание конструкций устройств, удовлетворяющих этим требованиям.