Оценка целостности сигналов в печатных платах системы автономной навигации космического аппарата

Авторы

Суровцев Р. С.^*, Газизов Т. Р.^**

Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, ТУСУР, проспект Ленина, 40, Томск, 634050, Россия

*e-mail: surovtsevrs@gmail.com
**e-mail: talgat@tu.tusur.ru

Аннотация

Показана актуальность обеспечения целостности сигналов (ЦС) в системах автономной навигации (САН) космических аппаратов (КА). В целях технологической независимости и импортозамещения предложено использовать для этого отечественную систему компьютерного моделирования электромагнитной совместимости. Представлены результаты анализа ЦС реальных печатных плат САН КА. Для анализа использован квазистатический подход, реализованный в системе TALGAT. Рассмотрены три показательных примера. Сначала выполнена оценка влияния граничных условий на форму сигнала в связанных трассах с учетом и без учета потерь в проводниках и диэлектриках. Затем выполнены оценки уровня перекрестных наводок и коэффициента передачи в пятипроводной трассе во временной и частотной областях. Рассмотрен наихудший случай, когда на один проводник одновременно воздействуют все остальные. Наконец, выполнена оценка синхронизации сигналов в дифференциальной паре.

Ключевые слова

моделирование, электромагнитная совместимость, целостность сигналов, печатная плата, бортовая радиоэлектронная аппаратура, система автономной навигации

Библиографический список

1. Special Issue on PCB Level Signal Integrity, Power Integrity, And EMC / IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility. 2010, vol. 52, no. 2, pp. 246–248.

2. AIAA S-121-2009. Electromagnetic Compatibility Requirements for Space Equipment and Systems. American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2009, 83 p.

3. Park S., Xiao F., Kami Y. Analytical Approach for Crosstalk Characterization of Multiconductor Transmission Lines Using Mode Decomposition Technique in the Time Domain. IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, 2010, vol. 52, no. 2, pp. 436–446.

4. Gu Q., Kong J.A. Transient analysis of single and coupled lines with capacitively—loaded junctions. IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 1986, vol.MTT—34, no.9, pp. 952–964.

5. Bhobe A.U., Holloway C.L., Piket-May M. Meander delay line challenge problem: a comparison using FDTD, FEM and MoM. Proc. IEEE Int. Symp. on EMC, 2001, Vol. 2. pp. 805–810.

6. Куксенко С.П., Заболоцкий А.М., Мелкозеров А.О., Газизов Т.Р. Новые возможности системы моделирования электромагнитной совместимости «TALGAT» // Доклады Томского гос. ун-та систем упр. и радиоэлектроники. 2015. № 2(36). C.45—50.

7. Суровцев Р.С. Методика предварительного моделирования целостности сигналов в межсоединениях печатных плат бортовой радиоэлектронной аппаратуры космического аппарата в системе TALGAT // Доклады Томск. гос. ун-та систем упр. и радиоэлектроники. 2013. № 3(29). C. 165–169.

8. Газизов Т.Р. Уменьшение искажений электрических сигналов в межсоединениях. / Под ред. Н.Д. Малютина. — Томск: Изд-во НТЛ, 2003.— 212 с.

9. Суровцев Р.С., Заболоцкий А.М. Моделирование влияния толщины влагозащитного покрытия печатной платы на уровень ближней перекрестной помехи в восьмипроводной линии передачи. // Сборник тезисов ОМТК «Молодежь. Техника. Космос», г.Санкт-Петербург, 2013 г.— С. 76–78.

10. Scogna A.C., Orlandi A., Ricchiuti V. Signal and Power Integrity Analysis of Differential Lines in Multilayer Printed Circuit Boards With Embedded Electromagnetic Bandgap Structures. IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility. May 2010, vol. 52, no. 2, pp. 357–364.

11. Зырянова Н.А., Суровцев Р.С., Комнатнов М.Е. Анализ влияния сопротивления нагрузок связанных линий печатной платы системы автономной навигации // Материалы докладов всерос. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых учёных «Научная сессия ТУСУР-2015», Томск, 2015. С. 157–160.

12. Белоусов А.О., Суровцев Р.С., Комнатнов М.Е. Оценка перекрестных наводок в многопроводном межсоединении печатной платы системы автономной навигации // Материалы докладов всерос. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых учёных «Научная сессия ТУСУР-2015», Томск, 2015. С. 163–165.

13. Джанбаев К.Э., Суровцев Р.С., Комнатнов М.Е. Моделирование дифференциальной пары на печатной плате системы автономной навигации // Материалы докладов всерос. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых учёных «Научная сессия ТУСУР-2015», Томск, 2015. С. 181–183.

Скачать статью