RU2603848C1

RU2603848C1 - Method of flat cables backing up

Info

Publication number: RU2603848C1
Application number: RU2015156667/07A
Authority: RU
Inventors: Тальгат Рашитович Газизов; Павел Евгеньевич Орлов; Виталий Расимович Шарафутдинов; Ольга Михайловна Кузнецова-Таджибаева; Александр Михайлович Заболоцкий; Сергей Петрович Куксенко; Евгений Николаевич Буичкин
Priority date: 2015-12-28
Filing date: 2015-12-28
Publication date: 2016-12-10

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering, particularly to cables redundancy methods. In redundancy method backed up cable conductors are located at same level, redundant cable conductors are located at another level, wherein similar conductors of backed up and redundant cables are arranged one above other in dielectric layer.

EFFECT: technical result consists in backed up circuit reduced susceptibility to external conductive emissions and reducing level of conductive emissions from backed up circuit.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, конкретно к способам резервирования кабелей.The invention relates to electrical engineering, specifically to methods for redundant cables.

Наиболее близким по техническому решению является выбранный за прототип обычный способ резервирования плоских кабелей, когда резервируемый и резервный плоские кабели расположены произвольно по отношению друг к другу [Денисенко В.В. Аппаратное резервирование в промышленной автоматизации // Современные технологии автоматизации. - 2008. - №2. - С. 90-99.].The closest to the technical solution is the conventional prototype of the flat cable, selected for the prototype, when the redundant and redundant flat cables are located arbitrarily in relation to each other [V. Denisenko Hardware redundancy in industrial automation // Modern automation technologies. - 2008. - No. 2. - S. 90-99.].

Недостатком этого способа является отсутствие полезных взаимных влияний, в частности, за счет электромагнитных связей между проводниками резервного и резервируемого плоских кабелей во время работы одного их них.The disadvantage of this method is the lack of useful mutual influences, in particular, due to electromagnetic links between the conductors of the backup and redundant flat cables during operation of one of them.

Предлагается способ резервирования плоских кабелей, при котором согласно изобретению проводники резервируемого кабеля располагаются на одном уровне, проводники резервного кабеля располагаются на другом уровне, при этом одноименные проводники резервируемого и резервного кабелей располагаются друг под другом в диэлектрическом слое.A method for redundant flat cables is proposed, in which according to the invention, the conductors of the redundant cable are located on one level, the conductors of the redundant cable are located on another level, while the same conductors of the redundant and backup cables are located one below the other in the dielectric layer.

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.The technical result is a decrease in the susceptibility of the reserved circuit to external conducted emissions and a decrease in the level of conducted emissions from the reserved circuit. In case of failure of the redundant circuit in the backup circuit, a similar technical result will be achieved.

Технический результат достигается за счет того, что помеховый сигнал, длительность которого меньше разности задержек мод в структуре, образованной проводниками резервируемой и резервной цепей, подвергается модальным искажениям: разложению на импульсы меньшей амплитуды (при рассмотрении сигнала во временной области).The technical result is achieved due to the fact that the interfering signal, the duration of which is less than the difference between the mode delays in the structure formed by the conductors of the reserved and reserve circuits, is subjected to modal distortions: decomposition into pulses of smaller amplitude (when considering the signal in the time domain).

Достижимость технического результата продемонстрирована на примере распространения импульсной помехи с ЭДС 2 В с длительностями фронтов и плоской вершины по 100 пс в структуре, образованной двумя (резервируемым и резервным) отрезками плоского кабеля, длиной 1 м (фиг. 1). Геометрические параметры проводников структуры: d=500 мкм, w=65, мкм s=60 мкм, t=5 мкм. Толщина структуры Н=25 мкм, толщина слоя между проводниками h=5 мкм, диэлектрическая проницаемость слоя ε=4, диэлектрическое заполнение вокруг структуры - воздух (ε_r=1). Номинал резисторов R3 и R6, R7 и R8 выбран равным 50 Ом; R1, R2, R4 и R5 - 1000 Ом (холостой ход). Резисторы R3 и R6, R7 и R8 представляют собой нагрузку резервируемой и резервной цепей соответственно. Резисторы R1, R2, R4, R5 введены в схему для учета гальванической связи резервного кабеля с землей резервируемой цепи.Achievability of the technical result is demonstrated by the example of the propagation of impulse noise with a 2 V EMF with front and flat peak durations of 100 ps in a structure formed by two (redundant and backup) flat cable segments 1 m long (Fig. 1). The geometric parameters of the structure conductors are: d = 500 μm, w = 65, μm s = 60 μm, t = 5 μm. The thickness of the structure is H = 25 μm, the layer thickness between the conductors is h = 5 μm, the dielectric constant of the layer is ε = 4, and the dielectric filling around the structure is air (ε _r = 1). The value of the resistors R3 and R6, R7 and R8 is selected equal to 50 Ohms; R1, R2, R4 and R5 - 1000 Ohms (idle). Resistors R3 and R6, R7 and R8 represent the load of the redundant and redundant circuits, respectively. Resistors R1, R2, R4, R5 are introduced into the circuit to account for the galvanic connection of the backup cable to the ground of the redundant circuit.

Импульсная помеха подавалась между активным и опорным проводниками резервируемой цепи, функцию резервного плоского кабеля выполняют пассивные проводники. Результаты квазистатического моделирования временного отклика на ближнем и дальнем концах резервируемой трассы (точки V3 и V6 на фиг. 1б) показывают два импульса разложения с амплитудами 0,22 и 0,32 В (фиг. 2), что меньше уровня импульсной помехи (1 В) в начале линии. Разложение импульсной помехи на два импульса меньшей амплитуды (и, как следствие, уменьшение восприимчивости резервируемой цепи к внешним кондуктивным эмиссиям) обусловлено разностью задержек мод в структуре.Impulse noise was applied between the active and reference conductors of the redundant circuit, passive conductors act as a reserve flat cable. The results of quasistatic modeling of the temporal response at the near and far ends of the reserved path (points V3 and V6 in Fig. 1b) show two decomposition pulses with amplitudes of 0.22 and 0.32 V (Fig. 2), which is less than the level of impulse noise (1 V ) at the beginning of the line. The decomposition of pulsed noise into two pulses of smaller amplitude (and, as a result, a decrease in the susceptibility of the reserved circuit to external conducted emissions) is due to the difference in the mode delays in the structure.

Таким образом, результаты моделирования показывают, что предложенный способ трассировки печатных проводников цепей с резервированием позволяет уменьшить восприимчивость резервируемой цепи к внешним кондуктивным эмиссиям и уменьшить уровень генерируемых резервируемой цепью кондуктивных эмиссий.Thus, the simulation results show that the proposed method for tracing printed conductors of circuits with redundancy reduces the susceptibility of the reserved circuit to external conducted emissions and reduces the level of conducted emissions generated by the reserved circuit.

Claims

A method of redundant flat cables, characterized in that the conductors of the redundant cable are located on one level, the conductors of the redundant cable are located on another level, while the same conductors of the redundant and backup cables are located one below the other in the dielectric layer.