СПОСОБ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ДЛЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ
RESERVATION METHOD FOR PRINTED CIRCUIT BOARDS

Изобретение относится к конструированию печатных плат, конкретно - к способам их резервирования.
Наиболее близким по техническому решению является выбранный за прототип способ резервирования для печатных плат, включающий компоновку и трассировку резервируемой и резервной цепей [Комнатнов М.Е., Газизов Т.Р., Дементьев А.С. Эффективность экранирования унифицированных электронных модулей. Известия вузов. Физика - 2012, - Том 55, №7/2, С. 89-92].
Недостатком этого способа является отсутствие полезных взаимных влияний, в частности за счет электромагнитных связей между резервируемым и резервным проводниками, резервной и резервируемой цепей во время работы одной их них.
Предлагается способ резервирования цепей, включающий компоновку и трассировку резервируемой и резервной цепей, отличающийся тем, что компоновка и трассировка резервируемой цепи выполняются на верхнем слое подложки, сигнальные проводники выполняются за счет зазоров в опорной проводящей пластине, а компоновка и трассировка резервной цепи выполняется на нижнем слое подложки зеркально верхнему слою, резервируемые и резервные сигнальные проводники одноименных цепей располагаются друг под другом, а оставшиеся проводники электрически соединяются друг с другом.
Техническим результатом является уменьшение восприимчивости резервируемой цепи к внешним кондуктивным эмиссиям и уменьшение уровня кондуктивных эмиссий от резервируемой цепи. В случае выхода из строя резервируемой цепи в резервной цепи будет достигаться аналогичный технический результат.
Технический результат достигается за счет того, что помеховый сигнал, длительность которого меньше разности задержек четной и нечетной мод в структуре связанной линии, образованной парой проводников резервируемой и резервной цепей, подвергается модальным искажениям: разложению на импульсы меньшей амплитуды (при рассмотрении сигнала во временной области).
1
r
r
Достижимость технического результата продемонстрирована на примере распространения импульсной помехи с ЭДС 2 B с длительностями фронтов и плоской вершины 100 пс в структуре длиной 1 м (фиг. 1). Геометрические параметры проводников структуры: w=300 мкм, w=600 мкм, s=60 мкм, t=105 мкм. Толщина диэлектрической подложки h=290 мкм, диэлектрическая проницаемость подложки ε=5, диэлектрическое заполнение вокруг структуры - воздух (ε=1). Номинал резисторов R был выбран равным среднему геометрическому волновых сопротивлений четной и нечетной мод эквивалентной двухпроводной линии.
Импульсная помеха подавалась между резервируемой трассой (активный проводник) и опорным проводником, функцию резервной трассы выполняет пассивный проводник. Результаты квазистатического моделирования временного отклика на ближнем и дальнем концах резервируемой трассы (точки V1 и V3 на фиг. 1б) показывают импульсы разложения с амплитудами меньше уровня импульсной помехи в начале линии (фиг. 2). Разложение импульсной помехи на импульсы меньшей амплитуды (и, как следствие, уменьшение восприимчивости резервируемой цепи к внешним кондуктивным эмиссиям) обусловлено разностью задержек мод в структуре. В случае подачи импульсной помехи между пассивным и опорным проводниками, на дальнем конце активного проводника будет наблюдаться аналогичный временной отклик. Результаты моделирования частотного отклика (фиг. 3) показывают ослабление спектральных составляющих исходного сигнала, наличие резонансных частот (спектральных составляющих с нулевой амплитудой), что позволяет уменьшить помеховые сигналы в определенном частотном диапазоне до нуля.
Таким образом, результаты моделирования показывают, что предложенный способ резервирования плат позволяет уменьшить восприимчивость резервируемой цепи к внешним кондуктивным эмиссиям и уменьшить уровень генерируемых кондуктивных эмиссий резервируемой цепью.