Сравнение измеренных частотных характеристик печатных плат с модальным резервированием до и после отказа при разных температурах

Статья в журнале

Введение. Модальное резервирование (МР) - новый способ резервирования электрических цепей за счет сильной электромагнитной связи между их проводниками, не только повышающий надежность, но и обеспечивающий электромагнитную совместимость. MР может быть полезным для критически важных радиоэлектронных устройств, например космических аппаратов, которые должны работать не только стабильно и непрерывно, но и при экстремальных температурах. Между тем до сих пор МР исследовалось только при комнатной температуре, без учета климатических условий. Цель работы. Представление результатов экспериментального исследования частотных характеристик печатных плат с МР при низкой и высокой температурах для оценки эффективности МР до и после отказов. Материалы и методы. В НПЦ "Полюс" (г. Томск) изготовлены макеты печатных плат (ПП) из отечественного материала марки СТФ, содержащие микрополосковую линию без МР и с его применением, имитирующие работу без отказов и с отказами двух видов. С помощью векторного анализатора цепей исследовались частотные зависимости S-параметров макетов при изменении температуры в климатической камере тепла-холода от -50 до 150 °С. Измерялись коэффициенты передачи и отражения в обоих направлениях распространения сигналов. Результаты. Показано, что в рабочей цепи печатных плат с МР при повышении температуры от комнатной до 150 °С все S-параметры увеличиваются максимально до 2 дБ при отсутствии отказов и до 29 дБ при их наличии. При снижении температуры до -50 °С эти параметры увеличиваются максимально до 0.8 дБ при отсутствии отказов и до 23 дБ при их наличии. При низкой температуре наблюдается повышение резонансных частот до 500 МГц, а при высокой - их снижение. Выявлено, что почти во всем исследуемом диапазоне частот параметры 12 S и 21 S для печатных плат с МР до 1.2 дБ меньше, чем без МР, а после отказов до 0.5 дБ меньше, чем до отказов. Параметры 11 S и 22 S после отказа типа короткого замыкания в среднем на 5 дБ меньше, чем до отказа и без МР, а после отказа типа холостого хода - на 4 дБ выше. Заключение. Показано, что эффект МР сохраняется после отказа, почти не влияя на полезный сигнал, за исключением высоких температур, при которых диапазон рабочих частот полезного сигнала может значительно уменьшиться. В перспективе целесообразно уменьшение чувствительности характеристик к изменению температуры за счет выбора других материалов ПП, а также исследование излучаемых эмиссий от печатных плат с МР до и после отказов при влиянии климатических условий.

Журнал:

Известия вузов России. Радиоэлектроника
Известия СПбГЭТУ "ЛЭТИ" (Санкт-Петербург)

Библиографическая запись: Алхадж Хасан, А. Сравнение измеренных частотных характеристик печатных плат с модальным резервированием до и после отказа при разных температурах [Электронный ресурс] / А. Алхадж Хасан, Т. Р. Газизов // Известия вузов России. Радиоэлектроника. – 2023. – № 2. – С. 37-51. – DOI: 10.32603/1993-8985-2023-26-2-37-51

Ключевые слова:

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ МОДАЛЬНОЕ РЕЗЕРВИРОВАНИЕ НАДЕЖНОСТЬ СВЕРХКОРОТКИЙ ИМПУЛЬС ИЗЛУЧАЕМЫЕ ЭМИССИИ ТЕМПЕРАТУРА ОТКАЗЫ

Индексируется в:

Авторы: Алхадж Х. А., Газизов Т. Р.

Год издания: 2023

Страницы: 37 - 51

Язык: Русский

DOI: 10.32603/1993-8985-2023-26-2-37-51