RU2724970C1 - Meander line delay with face communication of two turns, which protects from ultrashort pulses - Google Patents

Meander line delay with face communication of two turns, which protects from ultrashort pulses Download PDF

Info

Publication number
RU2724970C1
RU2724970C1 RU2019138486A RU2019138486A RU2724970C1 RU 2724970 C1 RU2724970 C1 RU 2724970C1 RU 2019138486 A RU2019138486 A RU 2019138486A RU 2019138486 A RU2019138486 A RU 2019138486A RU 2724970 C1 RU2724970 C1 RU 2724970C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
line
linear
odd
value
pulses
Prior art date
Application number
RU2019138486A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Вячеславович Носов
Роман Сергеевич Суровцев
Тальгат Рашитович Газизов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР)
Priority to RU2019138486A priority Critical patent/RU2724970C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2724970C1 publication Critical patent/RU2724970C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • G01R31/30—Marginal testing, e.g. by varying supply voltage
    • G01R31/3016—Delay or race condition test, e.g. race hazard test
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/30—Time-delay networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering and can be used for protection of radioelectronic equipment against ultrashort pulses (USP), which is shorter than duration of impact pulse. Delay line consists of a reference conductor located on one side of the dielectric substrate with one of the signal conductors, and second signal conductor is arranged symmetrically to first relative to dielectric substrate, two parallel to it and to each other signal conductors, connected to each other at one end, and dielectric medium, consisting of dielectric substrate and ambient air. By selecting parameters of the first and second lines, a number of conditions are provided: equality of the geometrical mean values of the wave impedances of the even and odd modes of the first and second lines to the values of wave resistance of the generator and the receiving device, respectively, as well as equality of double value of minimum of linear delays of even and odd modes of first line to value of maximum of these delays, value of product of double length of second line and linear delay of its even mode, value of product of double length of second line and module of difference of linear delays of its even and odd modes, value of difference of products of double length of first line by linear delay of its even mode and product of double length of second line by linear delay of its odd mode, value of difference of product of double length of first line and difference of linear delays of its odd and even modes and product of double length of second line and linear delay of its odd mode is not less than duration of impact pulse.EFFECT: increased attenuation of USP due to its decomposition into a sequence of nine pulses of smaller amplitude: first by three pulses in the first turn, and then each of them by three pulses in the second turn.1 cl, 2 dwg

Description

В настоящее время актуальной задачей является защита радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) от сверхкоротких импульсов (СКИ) наносекундного и субнаносекундного диапазонов, которые способны проникать в различные узлы РЭА, минуя электромагнитные экраны устройств. Традиционными схемотехническими средствами защиты от таких импульсов являются фильтры, устройства развязки, ограничители помех, разрядные устройства, а конструктивными - защитные экраны и методы повышения однородности экранов, заземление и методы уменьшения импедансов цепей питания. Известно, что включаемые на входе аппаратуры устройства защиты обладают рядом недостатков (малая мощность, недостаточное быстродействие, паразитные параметры), затрудняющих должную защиту от мощных СКИ. Эффективная защита в широком диапазоне воздействий требует сложных многоступенчатых устройств. Между тем наряду с высокими характеристиками, практика требует простоты и дешевизны устройств защиты, поэтому необходима разработка новых устройств защиты от СКИ.Currently, the urgent task is to protect electronic equipment (CEA) from ultra-short pulses (SCI) of the nanosecond and subnanosecond ranges, which are able to penetrate into various REA nodes, bypassing the electromagnetic screens of the devices. Traditional circuitry protection against such impulses are filters, isolation devices, noise suppressors, discharge devices, and protective screens and methods for increasing the uniformity of screens, grounding and methods for reducing the impedances of power circuits are constructive. It is known that the protection devices included at the input of the equipment have a number of disadvantages (low power, insufficient speed, spurious parameters) that impede proper protection from powerful SRS. Effective protection over a wide range of impacts requires sophisticated multi-stage devices. Meanwhile, along with high performance, practice requires simplicity and low cost of protection devices, therefore, it is necessary to develop new protection devices against SRS.

Наиболее близкой к заявляемому устройству является меандровая линия задержки с лицевой связью, защищающая от сверхкоротких импульсов [Патент на изобретение №2606709. Меандровая линия задержки с лицевой связью, защищающая от сверхкоротких импульсов / А.Т. Газизов, А.М. Заболоцкий, С.П. Куксенко - Заявка №2015137545; заявлен 02.09.2015; опубликован 10.01.2017], из одного опорного проводника, двух параллельных ему и друг другу сигнальных проводников, соединенных между собой на одном конце, и диэлектрической среды, состоящей из диэлектрической подложки и окружающего воздуха, опорный проводник которой расположен на одной стороне диэлектрической подложки с одним из сигнальных проводников, а второй сигнальный проводник расположен симметрично первому относительно диэлектрической подложки, причем параметры поперечного сечения линии выбраны такими, что значения минимальной из погонных задержек четной и нечетной мод линии, а также модуля их разности, умноженных на длину линии, больше, чем сумма длительностей фронта, плоской вершины и спада импульса, подающегося в линию.Closest to the claimed device is a meander delay line with a front connection that protects against ultra-short pulses [Patent for the invention No. 2606709. The meander delay line with a front connection that protects against ultrashort pulses / A.T. Gazizov, A.M. Zabolotsky, S.P. Kuksenko - Application No. 2015137545; claimed 02.09.2015; published 10.01.2017], from one reference conductor, two signal conductors parallel to it and to each other, connected at one end, and a dielectric medium consisting of a dielectric substrate and ambient air, the reference conductor of which is located on one side of the dielectric substrate with one of signal conductors, and the second signal conductor is located symmetrically to the first relative to the dielectric substrate, and the parameters of the cross section of the line are chosen such that the values of the minimum of the linear delays of the even and odd modes of the line, as well as the modulus of their difference multiplied by the length of the line, are greater than the sum durations of the front, flat top, and decay of the impulse fed into the line.

Недостатком устройства-прототипа является недостаточное ослабление СКИ.The disadvantage of the prototype device is the insufficient attenuation of the SRS.

Заявляется линия задержки, состоящая из одного опорного проводника, двух параллельных ему и друг другу сигнальных проводников, соединенных между собой на одном конце, и диэлектрической среды, состоящей из диэлектрической подложки и окружающего воздуха, опорный проводник которой расположен на одной стороне диэлектрической подложки с одним из сигнальных проводников, а второй сигнальный проводник расположен симметрично первому относительно диэлектрической подложки, отличающаяся тем, что конец второго сигнального проводника линии последовательно соединен с началом первого сигнального проводника второй линии задержки, состоящей из одного опорного проводника, двух параллельных ему и друг другу сигнальных проводников, соединенных между собой на одном конце, и диэлектрической среды, состоящей из диэлектрической подложки и окружающего воздуха, опорный проводник которой расположен на одной стороне диэлектрической подложки с одним из сигнальных проводников, а второй сигнальный проводник расположен симметрично первого относительно диэлектрической подложки, а выбором параметров первой и второй линии обеспечивается ряд условий: равенство среднего геометрического значений волновых сопротивлений четной и нечетной мод первой и второй линий значениям волнового сопротивления генератора и приемного устройства соответственно, а также равенство удвоенного значения минимальной из погонных задержек четной и нечетной мод первой линии значению максимальной из этих задержек, значение произведения удвоенной длины второй линии и погонной задержки ее четной моды, значение произведения удвоенной длины второй линии и модуля разности погонных задержек ее четной и нечетной мод, значение разности произведений удвоенной длины первой линии на погонную задержку ее четной моды и произведения удвоенной длины второй линии на погонную задержку ее нечетной моды, значение разности произведения удвоенной длины первой линии и разности погонных задержек ее нечетной и четной мод и произведения удвоенной длины второй линии и погонной задержки ее нечетной моды не меньше, чем длительность воздействующего импульса.A delay line is declared, consisting of one reference conductor, two signal conductors parallel to it and to each other, connected at one end, and a dielectric medium consisting of a dielectric substrate and ambient air, the reference conductor of which is located on one side of the dielectric substrate with one of signal conductors, and the second signal conductor is located symmetrically to the first relative to the dielectric substrate, characterized in that the end of the second signal conductor of the line is connected in series with the beginning of the first signal conductor of the second delay line, consisting of one reference conductor, two signal conductors parallel to it and to each other, connected between each other at one end, and a dielectric medium consisting of a dielectric substrate and ambient air, the reference conductor of which is located on one side of the dielectric substrate with one of the signal conductors, and the second signal conductor is located n symmetrically of the first relative to the dielectric substrate, and the choice of the parameters of the first and second lines provides a number of conditions: equality of the geometric mean values of the wave resistances of the even and odd modes of the first and second lines to the values of the wave impedance of the generator and the receiving device, respectively, as well as the equality of the doubled value of the minimum of the running delays the even and odd modes of the first line to the value of the maximum of these delays, the value of the product of the doubled length of the second line and the linear delay of its even mode, the value of the product of the doubled length of the second line and the modulus of the difference in the linear delays of its even and odd modes, the value of the difference of the products of the doubled length of the first line by the linear delay of its even mode and the product of doubled length of the second line by the linear delay of its odd mode, the difference of the product of doubled length of the first line and the difference of linear delays of its odd and even mode and the product of doubled length The swarm of the line and the linear delay of its odd mode are not less than the duration of the acting pulse.

Достоинством заявляемого устройства, в отличие от устройства-прототипа, является увеличенное ослабление СКИ.The advantage of the claimed device, in contrast to the prototype device, is the increased attenuation of the SRS.

Техническим результатом является увеличенное ослабление СКИ, за счет его разложения на последовательность из девяти импульсов: трех импульсов меньшей амплитуды сначала в первом витке, а затем каждого из них на три импульса во втором витке. Технический результат достигается за счет выбора параметров линии такими, чтобы обеспечить указанные условия. Далее для простоты изложения первая и вторая линия заявляемого устройства будут называться первыми и вторым витком, а заявляемое устройство целиком будет называться линией. За счет обеспечения этих условий СКИ раскладывается на последовательность из девяти основных импульсов меньшей амплитуды, каждый из которых приходит к концу линии по окончании предыдущего: первый импульс - наведенный сигнал сначала на стык между витками, а затем на конец линии с начала первого витка (И1); второй и третий импульсы - импульсы четной (И2) и нечетной (И3) мод второго витка от наведенного сигнала с начала первого витка на стык между витками; четвертый импульс - наведенный сигнал на конец линии от импульса четной моды первого витка, пришедшего на стык между витками линии (И4); пятый и шестой импульсы - импульсы четной (И5) и нечетной (И6) мод второго витка от импульса четной моды первого витка, пришедшего на стык между витками; седьмой импульс - наведенный импульс в конец линии от импульса нечетной моды первого витка, пришедшего на стык между витками (И7); восьмой и девятый импульсы - импульсы четной (И8) и нечетной (И9) мод второго витка от импульса нечетной моды первого витка, пришедшего на стык между витками. Также к концу линии будут приходить импульсы разной полярности меньшей амплитуды, вызванные отражениями. Девять основных импульсов имеют максимальные амплитуды из всех импульсов последовательности. Поэтому разложением СКИ на последовательность импульсов минимизируется максимальная амплитуда выходного сигнала. Приведенные выше качественные оценки достижимости технического результата подтверждаются ниже количественными оценками, полученными с помощью моделирования.The technical result is an increased attenuation of the SRS due to its decomposition into a sequence of nine pulses: three pulses of lower amplitude, first in the first turn, and then each of them into three pulses in the second turn. The technical result is achieved by selecting the line parameters so as to provide the specified conditions. Further, for simplicity of presentation, the first and second line of the claimed device will be called the first and second turn, and the claimed device will be called the whole line. Due to these conditions, the SRS is decomposed into a sequence of nine main pulses of lower amplitude, each of which comes to the end of the line at the end of the previous one: the first pulse is the induced signal, first at the joint between the turns, and then at the end of the line from the beginning of the first turn (I1) ; the second and third pulses are the pulses of even (I2) and odd (I3) modes of the second turn from the induced signal from the beginning of the first turn to the joint between the turns; the fourth pulse is the induced signal at the end of the line from the even mode pulse of the first turn, which came to the joint between the turns of the line (I4); the fifth and sixth pulses are pulses of the even (I5) and odd (I6) modes of the second turn from the pulse of the even mode of the first turn, which came to the joint between the turns; the seventh pulse is the induced pulse at the end of the line from the pulse of the odd mode of the first turn, which came to the joint between the turns (I7); the eighth and ninth pulses are pulses of the even (I8) and odd (I9) modes of the second turn from the pulse of the odd mode of the first turn, which came to the joint between the turns. Also, pulses of different polarity of lower amplitude due to reflections will come to the end of the line. The nine main pulses have the maximum amplitudes of all pulses in the sequence. Therefore, by decomposing the SRS into a train of pulses, the maximum amplitude of the output signal is minimized. The above qualitative estimates of the attainability of the technical result are confirmed below by quantitative estimates obtained by modeling.

На фиг. 1а приведено поперечное сечение, одинаковое для первого и второго витков заявляемой линии, со следующими параметрами: w и t - ширина и толщина проводников соответственно, s- расстояние между проводниками, h - толщина диэлектрической подложки, εr - относительная диэлектрическая проницаемость подложки. На фиг. 1б приведена схема соединений заявляемой линии. Начало первого витка длиной

Figure 00000001
соединено с генератором импульсных сигналов, представленным на схеме идеальным источником э.д.с. и внутренним сопротивлением R1. Конец первого витка соединен последовательно с началом второго витка длиной
Figure 00000002
а конец второго - с приемным устройством, представленным на схеме сопротивлением R2. Форма э.д.с. генератора имеет форму трапеции с общей длительностью 200 пс (длительность плоской вершины 100 пс, а фронта и спада по 50 пс).In FIG. 1 shows a cross section identical to the first and second windings claimed line, with the following parameters: w, and t - the width and thickness of the conductors, respectively, s- distance between conductors, h - the thickness of the dielectric substrate, ε r - relative permittivity of the substrate. In FIG. 1b shows the connection diagram of the inventive line. The beginning of the first round
Figure 00000001
connected to a pulse generator, represented in the diagram by an ideal source of emf and internal resistance R1. The end of the first turn is connected in series with the beginning of the second turn of length
Figure 00000002
and the end of the second with a receiving device, represented in the circuit by the resistance R2. EMF form the generator has the shape of a trapezoid with a total duration of 200 ps (the duration of a flat peak is 100 ps, and the front and fall of 50 ps).

Для минимизации отражений от концов линии, внутреннее сопротивление источника э.д.с. принято равным среднему геометрическому волновых сопротивлений четной и нечетной мод первого витка, а нагрузки - второго витка, по выражению:To minimize reflections from the ends of the line, the internal resistance of the source emf taken equal to the geometric mean of the wave resistances of the even and odd modes of the first turn, and the load - of the second turn, in the expression:

Figure 00000003
Figure 00000003

где Z11 и Z12 - соответствующие коэффициенты матрицы импедансов Z первого и второго витка, Ri - сопротивление генератора при i=1, нагрузки - при i=2.where Z 11 and Z 12 are the corresponding coefficients of the impedance matrix Z of the first and second turns, R i is the generator resistance at i = 1, and the load is at i = 2.

Параметры поперечного сечения первого и второго витков на фиг. 2б выбраны так, чтобы выполнялись условия:The cross-sectional parameters of the first and second turns in FIG. 2b are selected so that the conditions are satisfied:

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

где τmax и τmin - наибольшее и наименьшее из значений погонных задержек четной и нечетной мод первого витка соответственно,

Figure 00000009
и
Figure 00000010
- длины первого и второго витков соответственно, τo1 и τo2 - погонные задержки нечетной моды первого и второго витков соответственно, τе1 и τе2 - погонные задержки четной моды первого и второго витков соответственно, tΣ - общая длительность воздействующего импульса.where τ max and τ min - the largest and smallest of the values of the running delays of the even and odd modes of the first turn, respectively,
Figure 00000009
and
Figure 00000010
are the lengths of the first and second turns, respectively, τ o1 and τ o2 are the linear delays of the odd mode of the first and second turns, respectively, τ e1 and τ e2 are the linear delays of the even mode of the first and second turns, respectively, t Σ is the total duration of the acting pulse.

Выполнение условия (2) обеспечивает разложение СКИ на три импульса в первом витке линии (перекрестная наводка в узле V3 и импульсы четной и нечетной мод первого витка) с одинаковым разносом по времени друг относительно друга. Выполнение условия (3) обеспечивает разложение каждого из трех импульсов, пришедших с выхода первого витка, во втором витке на перекрестную наводку и основные сигналы так, что И2, И5 и И8 приходят к концу линии не ранее импульсов И1, И4 и И7 соответственно. Выполнение условия (4) обеспечивает разложение основных сигналов от каждого из трех импульсов, пришедших с выхода первого витка, во втором витке на четные и нечетные моды так, что И3, И6 и И9 приходят к концу линии не ранее импульсов И2, И5 и И8 соответственно. Выполнение условий (5) и (6) обеспечивает разложение наведенных сигналов в конец линии от импульсов четной и нечетной мод первого витка, пришедших на стык между витками линии так, что И4 и И7 приходят к концу линии не ранее импульсов И3 и И6 соответственно.The fulfillment of condition (2) ensures that the SRS is decomposed into three pulses in the first turn of the line (crosstalk at node V3 and pulses of the even and odd modes of the first turn) with the same time difference with respect to each other. The fulfillment of condition (3) ensures the decomposition of each of the three pulses coming from the output of the first turn in the second turn into crosstalk and main signals so that I2, I5 and I8 come to the end of the line no earlier than pulses I1, I4 and I7, respectively. The fulfillment of condition (4) ensures the decomposition of the main signals from each of the three pulses arriving from the output of the first turn in the second turn into even and odd modes so that I3, I6 and I9 reach the end of the line no earlier than the pulses I2, I5 and I8, respectively . The fulfillment of conditions (5) and (6) ensures the decomposition of the induced signals at the end of the line from pulses of the even and odd modes of the first turn, which came to the joint between the turns of the line so that I4 and I7 reach the end of the line no earlier than pulses I3 and I6, respectively.

Для подтверждения возможности выполнения условий (2)-(6) рассмотрим линию, представленную на фиг. 2. Параметры поперечного сечения первого витка: w1=1000 мкм, t1=18 мкм, s1=209,5 мкм, d1=3000 мкм, h1=200 мкм, εr1=476,3. Вычисленные матрицы С и L первого витка:To confirm the possibility of fulfilling conditions (2) - (6), we consider the line shown in FIG. 2. The parameters of the cross section of the first turn: w 1 = 1000 microns, t 1 = 18 microns, s 1 = 209.5 microns, d 1 = 3000 microns, h 1 = 200 microns, ε r1 = 476.3. The calculated matrices C and L of the first turn:

Figure 00000011
Figure 00000011

Значение сопротивления R1, вычисленное по (1) с помощью соответствующих коэффициентов матрицы Z первого витков, получилось равным 6,26 Ом.The resistance value R1, calculated according to (1) using the corresponding coefficients of the matrix Z of the first turns, turned out to be 6.26 Ohms.

Параметры поперечного сечения второго витка: w2=1000 мкм, t2=45 мкм, s2=2,315 мкм, d2=3000 мкм, h2=212 мкм, εr2=149,37. Вычисленные матрицы С и L второго витка:The parameters of the cross section of the second turn: w 2 = 1000 μm, t 2 = 45 μm, s 2 = 2,315 μm, d 2 = 3,000 μm, h 2 = 212 μm, ε r2 = 149.37. The calculated matrices C and L of the second turn:

Figure 00000012
Figure 00000012

Значение сопротивления R2, вычисленное по (1) с помощью соответствующих коэффициентов матрицы Z второго витка, получилось равным 5,2 Ом.The resistance value R2, calculated according to (1) using the corresponding coefficients of the matrix Z of the second turn, turned out to be 5.2 Ohms.

Полученные погонные задержки четной и нечетной мод первого и второго витка линии: τe1=32,94 нс/м, τе2=11,72 нс/м, τo1=65,87 нс/м, τo2=35,17 нс/м.The obtained linear delays of the even and odd modes of the first and second turn of the line: τ e1 = 32.94 ns / m, τ e2 = 11.72 ns / m, τ o1 = 65.87 ns / m, τ o2 = 35.17 ns / m

При подстановке известных значений переменных в условие (2) соотношение задержек четной и нечетной мод составило 2. Таким образом, условие (2) выполняется. На фиг. 2а представлена форма сигнала в конце первого витка (в узле V3) исследуемой линии из двух витков при выполнении условия (2), из которой видно, что СКИ в конце первого витка представлен последовательностью из трех импульсов (И1'-И3') меньшей амплитуды с одинаковым интервалами времени между ними. Амплитуда этих импульсов составляет около 50% от амплитуды сигнала в начале линии Также на графике присутствуют другие импульсы (между импульсами И1', И2' и И3'), вызванные отражениями.When substituting the known values of the variables into condition (2), the ratio of the delays of the even and odd modes was 2. Thus, condition (2) is satisfied. In FIG. 2 shows a waveform of a signal at the end of the first coil (V3 at node) investigated line of the two coils when the condition (2), which shows that the SRS at the end of the first round is represented by a sequence of three pulses (I1'-I3 ') of smaller amplitude with the same time intervals between them. The amplitude of these pulses is about 50% of the signal amplitude at the beginning of the line. There are also other pulses on the graph (between pulses I1 ', I2' and I3 ') caused by reflections.

При подстановке известных значений переменных в условие (3) получим 0,35 нс ≥ 0,2 нс, в условие (4)- 0,7 нс ≥ 0,2 нс, в условие (5)- 1,25 нс ≥ 0,2 не, а в условие (6)- 1,25 нс ≥ 0,2 нс. Таким образом, условия (3)-(6) выполняются с запасом. Однако стоит отметить, что вычисленные значения левых частей (5) и (6) одинаковы. Это обусловлено тем, что в первом витке выполняется условие (2), при котором максимальное из значений погонных задержек четной и нечетной мод первого витка равно удвоенному минимальному из значений погонных задержек четной и нечетной мод первого витка. На фиг. 2б представлена форма сигнала в конце меандровой микрополосковой линии из двух витков при выполнении условий (2)-(6). Видно, что СКИ в конце меандровой микрополосковой линии из двух витков представлен последовательностью из девяти основных импульсов меньшей амплитуды, не превышающей 21% от амплитуды сигнала в начале линии. Также на графике присутствуют импульсы (между импульсами И1-И9), вызванные отражениями.Substituting the known values of the variables in condition (3), we obtain 0.35 ns ≥ 0.2 ns, in condition (4) - 0.7 ns ≥ 0.2 ns, in condition (5) - 1.25 ns ≥ 0, 2 not, and in condition (6) - 1.25 ns ≥ 0.2 ns. Thus, conditions (3) - (6) are fulfilled with a margin. However, it is worth noting that the calculated values of the left-hand sides (5) and (6) are the same. This is due to the fact that condition (2) is fulfilled in the first turn, under which the maximum of the linear delays of the even and odd modes of the first turn is equal to the doubled minimum of the linear delays of the even and odd modes of the first turn. In FIG. Figure 2b shows the waveform at the end of a meander microstrip line of two turns under conditions (2) - (6). It is seen that the SRS at the end of the meander microstrip line of two turns is represented by a sequence of nine main pulses of smaller amplitude, not exceeding 21% of the signal amplitude at the beginning of the line. Also on the graph there are pulses (between pulses I1-I9) caused by reflections.

Таким образом, показан технический результат, на достижение которого направлено заявляемое устройство - увеличенное ослабление СКИ, за счет его разложения на последовательность из девяти импульсов меньшей амплитуды: на три импульса сначала в первом витке, а затем каждого из них на три импульса во втором витке.Thus, the technical result is shown, the achievement of which the claimed device is directed to — an increased attenuation of the SRS due to its decomposition into a sequence of nine pulses of lower amplitude: three pulses first in the first turn, and then each of them into three pulses in the second turn.

Claims (1)

Линия задержки, состоящая из одного опорного проводника, двух параллельных ему и друг другу сигнальных проводников, соединенных между собой на одном конце, и диэлектрической среды, состоящей из диэлектрической подложки и окружающего воздуха, опорный проводник которой расположен на одной стороне диэлектрической подложки с одним из сигнальных проводников, а второй сигнальный проводник расположен симметрично первому относительно диэлектрической подложки, отличающаяся тем, что конец второго сигнального проводника линии последовательно соединен с началом первого сигнального проводника второй линии задержки, состоящей из одного опорного проводника, двух параллельных ему и друг другу сигнальных проводников, соединенных между собой на одном конце, и диэлектрической среды, состоящей из диэлектрической подложки и окружающего воздуха, опорный проводник которой расположен на одной стороне диэлектрической подложки с одним из сигнальных проводников, а второй сигнальный проводник расположен симметрично первого относительно диэлектрической подложки, а выбором параметров первой и второй линии обеспечивается ряд условий: равенство среднего геометрического значений волновых сопротивлений четной и нечетной мод первой и второй линий значениям волнового сопротивления генератора и приемного устройства соответственно, а также равенство удвоенного значения минимальной из погонных задержек четной и нечетной мод первой линии значению максимальной из этих задержек, значение произведения удвоенной длины второй линии и погонной задержки ее четной моды, значение произведения удвоенной длины второй линии и модуля разности погонных задержек ее четной и нечетной мод, значение разности произведений удвоенной длины первой линии на погонную задержку ее четной моды и произведения удвоенной длины второй линии на погонную задержку ее нечетной моды, значение разности произведения удвоенной длины первой линии и разности погонных задержек ее нечетной и четной мод и произведения удвоенной длины второй линии и погонной задержки ее нечетной моды не меньше, чем длительность воздействующего импульса.A delay line consisting of one reference conductor, two signal conductors parallel to it and to each other, interconnected at one end, and a dielectric medium consisting of a dielectric substrate and ambient air, the reference conductor of which is located on one side of the dielectric substrate with one of the signal conductors, and the second signal conductor is located symmetrically to the first relative to the dielectric substrate, characterized in that the end of the second signal conductor of the line is connected in series with the beginning of the first signal conductor of the second delay line, consisting of one reference conductor, two signal conductors parallel to it and to each other, connected between itself at one end, and a dielectric medium consisting of a dielectric substrate and ambient air, the reference conductor of which is located on one side of the dielectric substrate with one of the signal conductors, and the second signal conductor is located symmetrically but the first is relative to the dielectric substrate, and the choice of the parameters of the first and second lines provides a number of conditions: equality of the geometric mean values of the wave resistances of the even and odd modes of the first and second lines to the values of the wave impedance of the generator and the receiving device, respectively, as well as the equality of the doubled minimum value of the linear delays of the even and the odd mode of the first line to the value of the maximum of these delays, the value of the product of the doubled length of the second line and the linear delay of its even mode, the value of the product of the doubled length of the second line and the modulus of the difference in the linear delays of its even and odd modes, the value of the difference of the products of the doubled length of the first line to the linear the delay of its even mode and the product of the doubled length of the second line by the linear delay of its odd mode, the difference of the product of the doubled length of the first line and the difference of the linear delays of its odd and even mode and the product of the doubled length of the second line and the linear delay of its odd mode is not less than the duration of the acting pulse.
RU2019138486A 2019-11-27 2019-11-27 Meander line delay with face communication of two turns, which protects from ultrashort pulses RU2724970C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019138486A RU2724970C1 (en) 2019-11-27 2019-11-27 Meander line delay with face communication of two turns, which protects from ultrashort pulses

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019138486A RU2724970C1 (en) 2019-11-27 2019-11-27 Meander line delay with face communication of two turns, which protects from ultrashort pulses

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2724970C1 true RU2724970C1 (en) 2020-06-29

Family

ID=71509821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019138486A RU2724970C1 (en) 2019-11-27 2019-11-27 Meander line delay with face communication of two turns, which protects from ultrashort pulses

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2724970C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2767975C1 (en) * 2021-06-18 2022-03-22 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники» Meandra line with face coupling and passive conductor protecting against ultra-short pulses
RU2772794C1 (en) * 2021-06-21 2022-05-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники» Device for protection against ultrashort pulses based on a cascade connection of a three-wire modal filter and a turn of a meander line with a face connection

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06244601A (en) * 1990-07-26 1994-09-02 Univ Leland Stanford Jr Nonlinear transmission line and sampling head
US20090195328A1 (en) * 2007-07-20 2009-08-06 Advantest Corporation Delay line, signal delay method, and test signal generating apparatus
KR20140099934A (en) * 2011-12-01 2014-08-13 더 보오드 오브 트러스티스 오브 더 유니버시티 오브 일리노이즈 Transient devices designed to undergo programmable transformations
RU2584502C2 (en) * 2013-12-30 2016-05-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" Microstrip line with stable delay
RU2606709C1 (en) * 2015-09-02 2017-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) Meander delay line with face connection, which protects from ultrashort pulses
JP6244601B2 (en) * 2014-07-01 2017-12-13 ディーエスエム アイピー アセッツ ビー．ブイ． Low gluten yeast hydrolyzate

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06244601A (en) * 1990-07-26 1994-09-02 Univ Leland Stanford Jr Nonlinear transmission line and sampling head
US20090195328A1 (en) * 2007-07-20 2009-08-06 Advantest Corporation Delay line, signal delay method, and test signal generating apparatus
KR20140099934A (en) * 2011-12-01 2014-08-13 더 보오드 오브 트러스티스 오브 더 유니버시티 오브 일리노이즈 Transient devices designed to undergo programmable transformations
RU2584502C2 (en) * 2013-12-30 2016-05-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" Microstrip line with stable delay
JP6244601B2 (en) * 2014-07-01 2017-12-13 ディーエスエム アイピー アセッツ ビー．ブイ． Low gluten yeast hydrolyzate
RU2606709C1 (en) * 2015-09-02 2017-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) Meander delay line with face connection, which protects from ultrashort pulses

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2767975C1 (en) * 2021-06-18 2022-03-22 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники» Meandra line with face coupling and passive conductor protecting against ultra-short pulses
RU2772794C1 (en) * 2021-06-21 2022-05-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники» Device for protection against ultrashort pulses based on a cascade connection of a three-wire modal filter and a turn of a meander line with a face connection
RU2796636C1 (en) * 2022-06-01 2023-05-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" Electrostatic discharge protection meander line with face coupling
RU2789340C1 (en) * 2022-07-14 2023-02-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" Three-turn square wave microstrip delay line protecting against ultra-short pulses
RU2789435C1 (en) * 2022-07-14 2023-02-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" Four-turn face-coupled square wave delay line that protects against ultra-short pulses

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2607252C1 (en) Meander micro-strip delay line, protecting against ultrashort pulses
RU2606709C1 (en) Meander delay line with face connection, which protects from ultrashort pulses
Surovtsev et al. Pulse decomposition in the turn of meander line as a new concept of protection against UWB pulses
Surovtsev et al. Simple method of protection against UWB pulses based on a turn of meander microstrip line
RU2656834C2 (en) Improved delay line, protecting against short-term pulses with the increased duration
RU2724970C1 (en) Meander line delay with face communication of two turns, which protects from ultrashort pulses
RU2691844C1 (en) Improved meander microstrip delay line, which protects from electrostatic discharge
RU2624465C2 (en) Four-way mirror-symmetrically structure, protecting from ultrashort impulses
Kim et al. Ultrashort pulse decomposition in hybrid protection devices based on the cascade-connected modal filter and meander line with broad-side coupling
RU2728327C1 (en) Modified microstrip line with improved protection against ultrashort pulses
Nosov et al. Revealing new possibilities of ultrashort pulse decomposition in a turn of asymmetrical meander delay line
RU2600098C1 (en) Meander delay line of two coils, which protects from ultrashort pulses
RU2724972C1 (en) Meander microstrip delay line of two turns, which protects against ultrashort pulses
RU2724983C1 (en) Improved meander delay line with face connection, which protects from ultrashort pulses
US3402370A (en) Pulse generator
RU2769104C1 (en) Meander microstrip line with two passive conductors, protecting against ultrashort pulses
RU2748423C1 (en) Strip structure protecting against extra short pulses in differential and synphase modes
RU2772792C1 (en) Advanced meander microstrip line with two passive conductors, protecting against ultrashort pulses
RU2767975C1 (en) Meandra line with face coupling and passive conductor protecting against ultra-short pulses
RU2742049C1 (en) Meander line delay with face communication, protecting from ultrashort pulses with increased duration
RU2694741C1 (en) Meander microstrip line of delay, which protects from electrostatic discharge
RU2789435C1 (en) Four-turn face-coupled square wave delay line that protects against ultra-short pulses
RU2597940C1 (en) Delay line protecting from ultrashort pulses
RU2789340C1 (en) Three-turn square wave microstrip delay line protecting against ultra-short pulses
RU2796636C1 (en) Electrostatic discharge protection meander line with face coupling