RU2732805C1 - Модифицированная микрополосковая линия, защищающая от сверхкоротких импульсов - Google Patents
Модифицированная микрополосковая линия, защищающая от сверхкоротких импульсов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2732805C1 RU2732805C1 RU2019138503A RU2019138503A RU2732805C1 RU 2732805 C1 RU2732805 C1 RU 2732805C1 RU 2019138503 A RU2019138503 A RU 2019138503A RU 2019138503 A RU2019138503 A RU 2019138503A RU 2732805 C1 RU2732805 C1 RU 2732805C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- conductor
- conducting plate
- parallel
- line
- section
- Prior art date
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
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
- H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
- H01L21/82—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
- H01L21/822—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
-
- 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)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для защиты радиоэлектронной аппаратуры от сверхкоротких импульсов. В устройстве из проводящей пластины, на которой параллельно ей расположена подложка, на которой параллельно ей располагается проводник прямоугольного поперечного сечения, выполнены два выреза, которые параллельны и равны по длине проводнику, в устройство добавлены два резистора, соединяющие концы проводника, образованного в проводящей пластине между двумя вырезами, с проводящей пластиной, при этом значение длины линии, умноженное на значение разности максимальной погонной задержки мод линии и наибольшей из остальных, не меньше суммы длительностей фронта, плоской вершины и спада сверхкороткого импульса, подающегося между проводником и проводящей пластиной, выбор параметров резисторов зависит от их поперечного сечения и расстояния между проводниками, а также относительной диэлектрической проницаемости, обеспечивающих минимизацию амплитуды сигнала на выходе. Техническим результатом является возможность защиты от СКИ. Он достигается за счет разложения СКИ на импульсы меньшей амплитуды. 2 ил.
Description
Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано для защиты радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) от сверхкоротких импульсов (СКИ).
В настоящее время для защиты РЭА от СКИ с опасно высоким напряжением применяют электронные компоненты. Но включаемые на входе РЭА мощные защитные компоненты обладают недостаточным быстродействием, делая защиту от СКИ не соответствующей паспортным данным компонентов, а быстродействующие защитные компоненты обладают недостаточной мощностью, делая защиту от мощных СКИ ненадежной, что оставляет нерешенной проблему защиты РЭА простыми средствами. В результате современные защитные электронные компоненты либо перегорают от воздействия мощных СКИ с опасно высоким напряжением, либо не успевают срабатывать, и защищаемая аппаратура выходит из строя. Поэтому необходима разработка новых устройств защиты от СКИ.
Известно «Устройство защиты от импульсных сигналов» [Газизов Т.Р., Заболоцкий A.M., Бевзенко И.Г., Самотин И.Е., Орлов П.Е., Мелкозеров А.О., Газизов Т.Т., Куксенко СП., Костарев И.С., патент на изобретение 2431897, дата публикации: 2011.10.20], состоящее из трех параллельных проводников в диэлектрическом заполнении с равными расстояниями между ними, расположенными на одной стороне диэлектрической подложки или с расположением центрального проводника на обратной ее стороне, так, что в поперечном сечении устройства проводники одинаковы, имеют прямоугольную форму, а их длина выбрана так, что разность полных задержек четной и нечетной мод, возбуждаемых импульсным сигналом, больше его длительности, вторым проводником структуры является центральный проводник, первый и второй проводники на одном конце устройства электрически соединены с цепью источника импульсных сигналов, а на другом конце - с защищаемой цепью, и из двух резисторов, электрически соединенных со вторым и третьим проводниками на обоих концах устройства. Недостатком устройства является сложность конструкции.
Известна связанная микрополосковая линия с копланарно-желобковой линией на обратной стороне подложки [Н.Д. Малютин, А.Н. Сычев, Э.В. Семенов, А.Г. Лощилов. Регулярные и нерегулярные многосвязные полосковые структуры и устройства на их основе: расчет первичных параметров, импульсные измерения характеристик: монография / Н.Д. Малютин - Томск: Томск. гос.ун-т систем упр. и радиоэлектроники, 2012. - С. 109], Недостатками устройства являются сложность конструкции и отсутствие у него возможности защиты от СКИ.
Наиболее близкой к заявляемому устройству является микрополосковая линия передачи [С.И. Бахарев, В.И. Вольман, Ю.Н. Либ и др. Справочник по расчету и конструированию СВЧ полосковых устройств // Под ред. В.И. Вольмана. - Москва: «Радио и связь», 1982 г. С. 58], состоящая из проводящей пластины, на которой параллельно ей расположена подложка, на которой параллельно ей располагается проводник прямоугольного поперечного сечения. Недостатком устройства-прототипа является отсутствие у него возможности защиты от СКИ.
Предлагается устройство микрополосковой линии задержки для защиты от сверхкоротких импульсов, состоящее из проводящей пластины, на которой параллельно ей расположена подложка, на которой параллельно ей располагается проводник прямоугольного поперечного сечения, отличающееся тем, что в проводящей пластине выполнены два выреза, которые параллельны и равны по длине проводнику, в устройство добавлены два резистора, соединяющие концы проводника, образованного в проводящей пластине между двумя вырезами, с проводящей пластиной, при этом устройство выполнено таким образом, что значение длины линии, умноженное на значение разности максимальной погонной задержки мод линии и наибольшей из остальных не меньше суммы длительностей фронта, плоской вершины и спада сверхкороткого импульса, подающегося между проводником и проводящей пластиной, а выбор параметров резисторов зависит от их поперечного сечения и расстояния между проводниками, а также относительной диэлектрической проницаемости, обеспечивающих минимизацию амплитуды сигнала на выходе.
Достоинством заявляемого устройства, в отличие от устройства-прототипа, является возможность его использования для защиты от СКИ.
Техническим результатом является возможность защиты от СКИ. Он достигается за счет разложения СКИ на импульсы меньшей амплитуды.
На фиг. 1а приведена эквивалентная схема заявляемой линии. Она состоит из трех параллельных проводников длиной 
каждый. Первый проводник линии на одном конце соединен с источником СКИ, представленным на схеме идеальным источником э.д.с. Е и внутренним сопротивлением R1 (в самом устройстве источника СКИ нет). На другом конце первый проводник линии соединен с нагрузкой, представленный сопротивлением R4 (в самом устройстве нагрузки нет). Начало проводника, образованного в проводящей пластине между двумя вырезами, подключено к пластине (схемной земле) через резистор R2, а конец- через резистор R5. R3 и R6 - малые
сопротивления перемычек между частями разрезанной пластины, т.е. в самом устройстве этих резисторов как компонентов нет, а при моделировании принять R3=R6=0,001 Ом. Значения сопротивлений R1=R2=R4=R5=50 Ом. Воздействующий СКИ имеет форму трапеции с параметрами: амплитуда - 2 В, нарастание - 150 пс, плоская вершина - 200 пс, спад - 150 пс.
На фиг. 1б приведено поперечное сечение завяленного устройства. Параметры поперечного сечения: εr - относительная диэлектрическая проницаемость, w1, w2, w3 и t - ширина и толщина проводников, h - толщина диэлектрика, s - расстояние между проводниками. Значения параметров: εr=4,5, w1=w2=2,1 мм, w3=0,5 мм, s=3,5 мм, h=0,18 мм, t=35 мкм.
Значения параметров поперечного сечения и длины линии обеспечивают минимальную амплитуду сигнала на выходе и выполнение условия
где τ2-τ1 - разность максимальной погонной задержки мод линии и наибольшей из остальных, tr, td и tƒ - длительности фронта, плоской вершины и спада импульса соответственно.
Для демонстрации достижения технического результата выполнено моделирование временного отклика на воздействие СКИ, показавшее близкие значения первых двух мод (3,65 нс/м и 3,71 нс/м) и более высокое значение третьей моды (6,78 нс/м), так что разность погонных задержек третьей и второй мод составляет 3,07 нс/м, а амплитуда импульсов является минимальной и одинаковой (0,21 В). На фиг. 2 приведена соответствующая форма сигнала в начале и конце линии. Таким образом, показан технический результат, на достижение которого направлено заявленное устройство.
Claims (1)
- Устройство микрополосковой линии задержки для защиты от сверхкоротких импульсов, состоящее из проводящей пластины, на которой параллельно ей расположена подложка, на которой параллельно ей расположен проводник прямоугольного поперечного сечения, отличающееся тем, что в проводящей пластине выполнены два выреза, которые параллельны и равны по длине проводнику, в устройство добавлены два резистора, соединяющие концы проводника, образованного в проводящей пластине между двумя вырезами, с проводящей пластиной, при этом устройство выполнено таким образом, что значение длины линии, умноженное на значение разности максимальной погонной задержки мод линии и наибольшей из остальных, не меньше суммы длительностей фронта, плоской вершины и спада сверхкороткого импульса, подающегося между проводником и проводящей пластиной, а выбор параметров резисторов зависит от их поперечного сечения и расстояния между проводниками, а также диэлектрической проницаемости, обеспечивающих минимизацию амплитуды сигнала на выходе.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019138503A RU2732805C1 (ru) | 2019-11-27 | 2019-11-27 | Модифицированная микрополосковая линия, защищающая от сверхкоротких импульсов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019138503A RU2732805C1 (ru) | 2019-11-27 | 2019-11-27 | Модифицированная микрополосковая линия, защищающая от сверхкоротких импульсов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2732805C1 true RU2732805C1 (ru) | 2020-09-22 |
Family
ID=72922396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019138503A RU2732805C1 (ru) | 2019-11-27 | 2019-11-27 | Модифицированная микрополосковая линия, защищающая от сверхкоротких импульсов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2732805C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06244601A (ja) * | 1990-07-26 | 1994-09-02 | Univ Leland Stanford Jr | 非線形伝送ライン及びサンプリングヘッド |
| US20090195328A1 (en) * | 2007-07-20 | 2009-08-06 | Advantest Corporation | Delay line, signal delay method, and test signal generating apparatus |
| KR20140099934A (ko) * | 2011-12-01 | 2014-08-13 | 더 보오드 오브 트러스티스 오브 더 유니버시티 오브 일리노이즈 | 프로그램 변형을 실행하도록 설계된 과도 장치 |
| RU2584502C2 (ru) * | 2013-12-30 | 2016-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" | Микрополосковая линия со стабильной задержкой |
| RU2606709C1 (ru) * | 2015-09-02 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Меандровая линия задержки с лицевой связью, защищающая от сверхкоротких импульсов |
| JP6244601B2 (ja) * | 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． | 低グルテン酵母加水分解産物 |
-
2019
- 2019-11-27 RU RU2019138503A patent/RU2732805C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06244601A (ja) * | 1990-07-26 | 1994-09-02 | Univ Leland Stanford Jr | 非線形伝送ライン及びサンプリングヘッド |
| US20090195328A1 (en) * | 2007-07-20 | 2009-08-06 | Advantest Corporation | Delay line, signal delay method, and test signal generating apparatus |
| KR20140099934A (ko) * | 2011-12-01 | 2014-08-13 | 더 보오드 오브 트러스티스 오브 더 유니버시티 오브 일리노이즈 | 프로그램 변형을 실행하도록 설계된 과도 장치 |
| RU2584502C2 (ru) * | 2013-12-30 | 2016-05-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" | Микрополосковая линия со стабильной задержкой |
| JP6244601B2 (ja) * | 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． | 低グルテン酵母加水分解産物 |
| RU2606709C1 (ru) * | 2015-09-02 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) | Меандровая линия задержки с лицевой связью, защищающая от сверхкоротких импульсов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2607252C1 (ru) | Меандровая микрополосковая линия задержки, защищающая от сверхкоротких импульсов | |
| RU2606709C1 (ru) | Меандровая линия задержки с лицевой связью, защищающая от сверхкоротких импульсов | |
| RU2728327C1 (ru) | Модифицированная микрополосковая линия с улучшенной защитой от сверхкоротких импульсов | |
| US9716202B2 (en) | Optically activated linear switch for radar limiters or high power switching applications | |
| Surovtsev et al. | Simple method of protection against UWB pulses based on a turn of meander microstrip line | |
| Gazizov et al. | Improved design of modal filter for electronics protection | |
| RU2656834C2 (ru) | Усовершенствованная линия задержки, защищающая от сверхкоротких импульсов с увеличенной длительностью | |
| RU2732805C1 (ru) | Модифицированная микрополосковая линия, защищающая от сверхкоротких импульсов | |
| RU2624465C2 (ru) | Четырехпроводная зеркально-симметричная структура, защищающая от сверхкоротких импульсов | |
| RU2732607C1 (ru) | Способ однократного модального резервирования межсоединений | |
| RU2691844C1 (ru) | Усовершенствованная меандровая микрополосковая линия задержки, защищающая от электростатического разряда | |
| RU2724970C1 (ru) | Меандровая линия задержки с лицевой связью из двух витков, защищающая от сверхкоротких импульсов | |
| Nosov et al. | Revealing new possibilities of ultrashort pulse decomposition in a turn of asymmetrical meander delay line | |
| EP1923965A1 (en) | Electrical connector shielded against EMP and EMI energy | |
| RU2748423C1 (ru) | Полосковая структура, защищающая от сверхкоротких импульсов в дифференциальном и синфазном режимах | |
| RU2600098C1 (ru) | Меандровая линия задержки из двух витков, защищающая от сверхкоротких импульсов | |
| RU2431897C1 (ru) | Устройство для нарушения работы аппаратуры за счет разложения и восстановления импульсов | |
| RU2726743C1 (ru) | Зеркально-симметричная меандровая линия, защищающая от сверхкоротких импульсов | |
| RU2769104C1 (ru) | Меандровая микрополосковая линия с двумя пассивными проводниками, защищающая от сверхкоротких импульсов | |
| RU2814217C1 (ru) | Устройство защиты от импульсных сигналов с выравниванием временных интервалов между импульсами разложения, включая комбинационные | |
| RU2767975C1 (ru) | Меандровая линия с лицевой связью и пассивным проводником, защищающая от сверхкоротких импульсов | |
| RU2742049C1 (ru) | Меандровая линия задержки с лицевой связью, защищающая от сверхкоротких импульсов с увеличенной длительностью | |
| RU2724983C1 (ru) | Усовершенствованная меандровая линия задержки с лицевой связью, защищающая от сверхкоротких импульсов | |
| RU2597940C1 (ru) | Линия задержки, защищающая от сверхкоротких импульсов | |
| RU2750393C1 (ru) | Способ трассировки проводников модального фильтра |