Самотин И.Е., Заболоцкий А.М., Газизов Т.Р. Кабельные и полосковые модальные фильтры. Модальное разложение импульса в кабельных и полосковых структурах и разработка устройств защиты на его основе

Монография. — Томск: ТГУ, 2007. — 200 с.Одно из направлений электромагнитной совместимости – защита от кондуктивных воздействий. Опасным воздействием является мощный сверхкороткий импульс (СКИ), проникающий в устройства и способный вывести их из строя. Особенно актуальна защита электронных устройств управления критичным оборудованием. Известные приборы защиты обладают недостатками (малая мощность, недостаточное быстродействие, паразитные параметры), затрудняющими защиту от мощных СКИ. Эффективная защита требует сложных многоступенчатых устройств. Но практика, наряду с высокими характеристиками, требует простоты и дешевизны, и необходим поиск новых принципов защиты. Один из них основан на модальной фильтрации – использовании модальных искажений (изменений сигнала из-за разности задержек мод многопроводной линии передачи) для защиты за счет модального разложения импульса в отрезках связанных линий, например в микрополосковых или в плоском трёхпроводном силовом кабеле. В работе представлены результаты исследования модальных фильтров, которые отличаются радиационной стойкостью, малой массой и дешевизной, а в случае кабеля, ещё и массовым применением. Для студентов и специалистов по радиоэлектронике.Введение.
Теоретическое моделирование распространения электрических сигналов и модальное разложение импульса в электрических соединениях: обзор.
Теоретическое моделирование распространения электрических сигналов. Общие подходы.
Теория метода моментов. Обзор исследований по вычислению матриц параметров.
Выбор метода вычисления матриц параметров.
Обзор исследований по вычислению временного отклика схем многопроводных линий передачи.
Модальное разложение импульса в электрических соединениях.
Разложение импульса в отрезках связанных линий. Разложение в кабеле.
Разложение в печатных платах. Разложение в специальных полосковых структурах.
Модальное разложение импульса в плоских кабелях силового питания.
Плоские кабели сетевого питания с эффектом модального разложения.
Выбор кабелей с эффектом модального разложения.
Разработка программ для сквозного анализа эффектов модального разложения.
Вычисление электрических параметров кабелей.
Исследование влияния рассогласования отрезков кабеля.
Рассогласование в одиночных отрезках кабеля.
Рассогласование в двух последовательно соединенных отрезках кабеля.
Рассогласование в трех последовательно соединенных отрезках кабеля.
Экспериментальное подтверждение разложения импульса в плоском кабеле.
Практическая реализация кабельного модального фильтра.
Основные результаты главы.
Модальное разложение импульса в полосковых структурах.
Разработка общих подходов к созданию модального фильтра.
Оценка предельной разности задержек мод модального фильтра.
Программы для сквозного анализа эффекта модального разложения в полосковых структурах.
Простой пример проектирования модального фильтра.
Выбор структуры поперечного сечения модального фильтра.
Качественный выбор. Параметры выбранных структур.
Влияние сегментации на результаты моделирования.
Анализ амплитуд импульсов на выходе модального фильтра.
Исследование зависимостей характеристик модального фильтра от параметров поперечного сечения.
Исследование временных и частотных откликов модального фильтра.
Временные отклики четырехкаскадного модального фильтра на различные входные воздействия.
Временные и частотные отклики семикаскадного модального фильтра с различными граничными условиями на концах пассивного проводника.
Зависимость частотных откликов модального фильтра с различными граничными условиями на концах пассивного проводника от количества и расположения каскадов.
Параметрическая оптимизация и исследование временного и частотного откликов модальных фильтров с различными структурами поперечного сечения.
Временные и частотные отклики псевдосогласованного модального фильтра с различным числом и расположением каскадов.
Анализ рассеяния мощности помехового воздействия в активной и пассивной линиях модального фильтра.
Рассеяние мощностей в однокаскадном модальном фильтре.
Рассеяние мощностей в многокаскадных модальных фильтрах.
Влияние потерь в диэлектрической подложке и проводниках модального фильтра на параметры выходного сигнала.
Создание макетов модальных фильтров. Конструкция макетов модальных фильтров.
Технология изготовления макетов модальных фильтров. Экспериментальное моделирование.
Заключение.
Список литературы.