Разработка методик оптимального проектирования конструкций радиоэлектронных средств с учетом требований электромагнитной совместимости тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.04, кандидат технических наук Судариков, Алексей Владимирович

• Судариков, Алексей Владимирович
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Судариков, Алексей Владимирович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ НА ОСНОВЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ОПТИМИЗАЦИИ КОНСТРУКТИВНОГО ИСПОЛНЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ЭКРАНОВ И ЭКРАНИРУЮЩИХ КОРПУСОВ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ

1.1 Основные задачи и методы проектирования радиоэлектронных средств с учетом требований обеспечения электромагнитной совместимости

1.2 Анализ этапов проектирования конструкций радиоэлектронных средств и их особенностей с учетом требований электромагнитной совместимости

1.3 Средства моделирования электромагнитных полей при

проектировании радиоэлектронных средств

1.4 Цель и задачи исследования

2 РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ МЕТОДИК ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ С УЧЕТОМ ТРЕБОВАНИЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ

2.1 Состав и структура комплекса математических моделей решения задач экранирования с учетом конструктивных неоднородностей экрана

2.2 Постановка задачи оптимизации конструкции при проектировании радиоэлектронных средств с учетом требований электромагнитной совместимости

2.3 Основные механизмы экранирования и математические модели для сплошных электромагнитных экранов

2.4 Проектирование электромагнитных экранов с учетом резонансных явлений

2.5 Погрешность и оценка эффективности экранирования электромагнитного экрана с отверстиями и неоднородностями

2.6 Зависимость проникновения электромагнитного поля через отверстия

от толщины экрана. Математические модели запредельных волноводов

2.7 Математические модели оценки эффективности экранирования электромагнитного экрана с отверстием прямоугольной формы и с перфорацией матрицей прямоугольных отверстий

2.8 Математические модели оценки эффективности экранирования электромагнитного экрана с отверстием круглой формы и с перфорацией матрицей круглых отверстий

2.9 Математические модели оценки эффективности экранирования электромагнитных экранов из сетчатых материалов

2.10 Основные выводы второй главы 82 3 АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ОПТИМАЛЬНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ КОНСТРУКЦИИ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ

3.1 Алгоритмы и структура процесса оптимального проектирования электромагнитных экранов с неоднородностями и отверстиями

3.1.1 Определения целесообразности применения электромагнитных экранов на этапах проектирования

3.1.2 Выбор оптимального конструктивного исполнения, материала и технологии изготовления электромагнитных экранов и экранирующих корпусов

3.1.3 Проектирование электромагнитных экранов и экранирующих корпусов с учетом вентиляционных отверстий и их оптимизация

3.1.4 Оптимизация электромагнитных экранов и экранирующих корпусов с учетом отверстий для дисплеев и индикаторов

3.1.5 Проектирование электромагнитных экранов и экранирующих корпусов с учетом отверстий, предназначенных под вводы проводников и разъемы

3.1.6 Оптимизация электромагнитных экранов и экранирующих корпусов с учетом швов, щелей и соединений

3.1.7 Проектирование разъемных и открывающихся соединений частей электромагнитных экранов и экранирующих корпусов

3.2 Алгоритм сканирования электромагнитного поля с варьируемым шагом перемещения датчика поля

3.3 Основные выводы третьей главы 116 4. РАЗРАБОТКА И РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДИК ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ

СРЕДСТВ С УЧЕТОМ ТРЕБОВАНИЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ

4.1 Методика оптимального проектирования конструкций радиоэлектронных средств с учетом требований электромагнитной совместимости

4.2 Результаты применения алгоритма сканирования электромагнитного

поля с варьируемым шагом перемещения датчика поля

4.3 Результаты применения методики оптимального проектирования конструкций электромагнитных экранов и экранирующих корпусов

4.4 Основные выводы четвертой главы 137 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 138 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 140 ПРИЛОЖЕНИЕ А Структурная схема комплекса задач, требующих

решений в области обеспечения ЭМС, их решений и практических способов реализации данных решений

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Алгоритм определения целесообразности применения электромагнитных экранов и экранирующих корпусов

ПРИЛОЖЕНИЕ В Алгоритм выбора оптимального конструктивного исполнения, материала и технологии изготовления электромагнитных экранов и экранирующих корпусов

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Алгоритм оптимизации электромагнитных экранов и экранирующих корпусов «Вентиляционные отверстия» ПРИЛОЖЕНИЕ Д Алгоритм типовой процедуры оптимизации «Вентиляционные отверстия»

ПРИЛОЖЕНИЕ Е Алгоритм оптимизации электромагнитных экранов и

экранирующих корпусов «Дисплеи и индикаторы»

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж Алгоритм оптимизации электромагнитных экранов и

экранирующих корпусов «Вводы проводников и разъемы»

ПРИЛОЖЕНИЕ И Алгоритм оптимизации электромагнитных экранов и

экранирующих корпусов «Швы, щели и соединения»

ПРИЛОЖЕНИЕ К Алгоритм оптимизации электромагнитных экранов и

экранирующих корпусов «Крышки и дверцы»

ПРИЛОЖЕНИЕ Л База данных «Материалы»

ПРИЛОЖЕНИЕ М База данных «Типовых решений и экспертных

подсказок»

ПРИЛОЖЕНИЕ Н Графический интерфейс разработанных автоматизированных средств реализации методик

ПРИЛОЖЕНИЕ П Акт внедрения результатов диссертационной работы в учебный процесс ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»

ПРИЛОЖЕНИЕ Р Акт внедрения результатов диссертационной работы в ОАО «Концерн «Созвездие»»

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка методик оптимального проектирования конструкций радиоэлектронных средств с учетом требований электромагнитной совместимости»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. С развитием технического прогресса электромагнитная обстановка окружающего пространства постоянно усложняется, возникают провалы, выбросы электромагнитной энергии, импульсные и радиочастотные помехи, которые оказывают влияние на электронные устройства, а также биологические объекты. Проникновение электротехнических, компьютерных и телекоммуникационных систем в различные сферы деятельности человека и постоянное расширение спектра эксплуатируемых радиоэлектронных средств (РЭС) приводит к необходимости обеспечения нормального совместного функционирования данных средств, а именно к обеспечению электромагнитной совместимости (ЭМС).

В связи с этим происходит ужесточение требований к стойкости РЭС на воздействие различных электромагнитных излучений (ЭМИ), а также к минимизации ЭМИ от разрабатываемых радиоэлектронных средств в окружающую среду. При разработке конструкции экранов и экранирующих корпусов в подавляющем большинстве случаев неизбежно создание более или менее значительных отверстий, швов и наличие соединений элементов конструкции. Любая неоднородность в экране будет нарушать пути прохождения токов, что в свою очередь влияет на эффективность электромагнитного экрана. Неоднородности можно разделить на несколько классов:

- большие открытые области, к которым можно отнести окна, дверцы, индикаторы, дисплеи;

- малые открытые области, вентиляционные отверстия, отверстия под вводы проводников и разъемы, контрольные окна;

- соединения между элементами конструкции, швы и щели.

Реальный корпус электронного средства всегда содержит как минимум одну из этих неоднородностей. Таким образом, оценка эффективности экранирования с учетом неоднородностей является актуальной задачей и требует разработанной методики решения.

Для поддержания конкурентоспособности изделия необходимо сокращать время, затрачиваемое на его разработку. Интегрирование методов обеспечения электромагнитной совместимости в ключевые этапы разработки конструкции РЭС позволит избежать многих ошибок и недочетов еще до создания опытного образца, тем самым значительно сократит время и затраты на создание нового изделия. Этому в значительной мере будет способствовать выбор оптимальных методик и мер по обеспечению ЭМС, а также использование специализированных средств автоматизированного проектирования на определенных этапах проектирования. На данный момент существует достаточно обширное множество автоматизированных средств, способных моделировать электромагнитные (ЭМ) поля, излучаемые РЭС, все они входят в состав более крупных программных комплексов и, как следствие, имеют высокую стоимость, что делает их недоступными многим малым и средним предприятиям. Но даже при наличии таких автоматизированных средств проведение верного анализа ЭМС в большинстве случаев достаточно затруднено, это обусловлено порой излишними требованиями к заданию граничных условий и глубокого понимания физики моделируемого процесса, а также отсутствием методик: как, что и на каких этапах проектирования наиболее целесообразно моделировать.

Актуальность темы диссертационного исследования определяется необходимостью разработки методик, математических моделей и алгоритмов оптимального проектирования конструкций радиоэлектронных средств с учетом требований электромагнитной совместимости. Разработанные методики позволят осуществить оптимизацию конструктивного исполнения электромагнитных экранов и экранирующих корпусов по форме, материалу, технологии изготовления экрана, размерам и расположению отверстий с учетом множества конструкторско-технологических критериев и ограничений, требований технического задания и регламентирующих документов. Интегрирование методов сквозного обеспечения электромагнитной совместимости в ключевые этапы создания РЭС позволит повысить качество и скорость выхода нового изделия, что, как следствие, снизит

себестоимость производимой продукции и увеличит конкурентоспособность.

7

Диссертационная работа выполнена в рамках одного из основных научных направлений ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» «Перспективные радиоэлектронные и лазерные устройства и системы передачи, приема, обработки и защиты информации» и ГБ НИР 2010.17 «Исследования и разработка перспективных методов проектирования и технологии изготовления радиоэлектронных средств».

Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка математических моделей, алгоритмов и методик выбора оптимального конструктивного исполнения электромагнитных экранов и экранирующих корпусов, при проектировании конструкций модулей, узлов и блоков радиоэлектронных средств с учетом требований электромагнитной совместимости.

Для достижения поставленной цели требуется решить следующие задачи: проанализировать этапы проектирования радиоэлектронных средств с учетом электромагнитной совместимости, выявить взаимосвязи и особенности на каждом из этапов;

провести анализ задач соответствия радиоэлектронных средств требованиям ЭМС, структурировать способы и методы достижения требуемых результатов;

предложить и структурировать комплекс математических моделей, позволяющих оценить эффективность экранирования проектируемых электромагнитных экранов и экранирующих корпусов с учетом особенностей конструкции, материала, размеров, технологии изготовления и неоднородностей в экране;

выполнить разработку алгоритмов, позволяющих ускорить процесс измерения напряженности и ^компонент электромагнитного поля печатных плат и блоков радиоэлектронных средств, с последующей обработкой результатов в современных автоматизированных средствах для процедур сертификации;

разработать методики оптимального проектирования конструкций радиоэлектронных средств по критериям электромагнитной совместимости,

удовлетворяющих и другим требованиям технического задания;

8

осуществить анализ методов и автоматизированных средств, позволяющих моделировать электромагнитные поля, выявить их основные достоинства и недостатки для проектирования РЭС с учетом моделирования параметров электромагнитной совместимости;

создать автоматизированные средства реализации методик и алгоритмов оптимального проектирования конструкции электромагнитных экранов и экранирующих корпусов радиоэлектронных средств по критериям электромагнитной совместимости, с возможностью взаимодействия с современными пакетами средств автоматизированного проектирования и анализа.

Научная новизна результатов исследования. В диссертации получены

следующие основные результаты, характеризующиеся научной новизной:

структурная схема интегрирования методов сквозного обеспечения

электромагнитной совместимости в ключевые этапы разработки радиоэлектронных

средств, отличающаяся указанием определенных этапов разработки

радиоэлектронных средств, в которые данные меры могут быть включены на

основании целесообразности и своевременности;

алгоритмы и основанные на них методики оптимального проектирования

конструкций электромагнитных экранов и экранирующих корпусов, отличающиеся

возможностью оптимизации по критерию эффективности экранирования для

конкретных групп неоднородностей, обобщенных по функциональному назначению

или конструктивному исполнению, возможностью прохождения по различным

сценариям в зависимости от имеющихся исходных данных и внешних ограничений,

а также возможностью интегрирования в комплексный подход решения задач

электромагнитной совместимости, выполняемых на различных этапах создания

радиоэлектронных средств;

алгоритм сканирования электромагнитного поля с варьируемым шагом

перемещения датчика поля, отличающийся возможностью получить значительный

выигрыш времени при незначительных потерях в точности по сравнению с

классическим сетчатым шагом при проведении экспресс-измерений напряженности

9

и компонент электромагнитного поля печатных плат и блоков радиоэлектронных средств, реализуемый в сканерах электромагнитного поля;

комплекс математических моделей, позволяющих оценить эффективность экранирования проектируемого электромагнитного экрана с учетом особенностей конструкции, материала, размеров, технологии изготовления и неоднородностей экрана, отличающийся возможностью оценки различных видов неоднородностей электромагнитных экранов.

Практическая значимость работы. На основе предложенного комплекса математических моделей разработаны алгоритмы, методики и автоматизированные средства реализации методик оптимального проектирования конструкции радиоэлектронных средств с учетом требований электромагнитной совместимости, с помощью которых осуществляется оптимизация конструкции электромагнитных экранов и экранирующих корпусов РЭС с приведением их к требуемой эффективности ослабления электромагнитных полей, излучаемых модулями, узлами и блоками радиоэлектронных средств. В результате чего возможно сокращение сроков выхода изделий на рынок, снижение их себестоимости и, как следствие, повышение конкурентоспособности разработанных изделий.

Внедрение результатов работы. Основные теоретические и практические результаты работы в виде методик и автоматизированных средств реализации методик оптимального проектирования конструкций радиоэлектронных средств с учетом требований электромагнитной совместимости внедрены в ОАО «Концерн «Созвездие»», что позволило на отдельных этапах проектирования радиоэлектронных средств оптимизировать выбор конструктивного исполнения и материала электромагнитных экранов и экранирующих корпусов, снизить затраты на изготовление выпускаемой продукции при требуемом уровне качества. Также результаты работы внедрены в учебный процесс ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» по дисциплине «Моделирование и

анализ электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств» для магистров направления 211000.68 «Конструирование и технология электронных средств».

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях, совещаниях и семинарах:

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях, совещаниях и семинарах: Всероссийской научно-технической конференции молодых ученых «Современные проблемы радиоэлектроники» (Красноярск, 2010 - 2012); Международной конференции «Системные проблемы надежности, качества, информационных и электронных технологий в инновационных проектах» (Сочи, 2010 -2012); научно-технических конференциях Воронежского государственного технического университета в 2010 - 2012 гг.; Всероссийском конкурсе научно-исследовательских работ магистров, аспирантов и молодых ученых «Стратегическое партнерство вузов и предприятий радиоэлектронного комплекса» (Санкт-Петербург, 2009 - 2011); научно-методических семинарах кафедры конструирования и производства радиоаппаратуры ВГТУ (2009 - 2011); Международном симпозиуме «Надежность и качество» (Пенза, 2010-2012); XVIII Международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь (11ЬЫС*2012)» (Воронеж, 2012).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 18 научных работ, в том числе 4 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. В ходе решения поставленных задач автором было получено оригинальное техническое решение, в результате чего была составлена и подана заявка №2012124407/20(037349) на выдачу патента на изобретение.

В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, лично соискателю принадлежат: обзор систем автоматизированного проектирования и инженерного анализа, рекомендации по их выбору [1,6]; алгоритм

и методика измерения ЭМ полей с варьируемым шагом перемещения датчика [2,13];

11

определение итоговой границы ЭМС [3]; методика оптимизации экранов и неоднородностей экрана [4,18]; выбор этапа проектирования для реализации требований ЭМС на основе технико-экономического анализа [5,8]; анализ и структура решений проблем ЭМС [7,8,10]; модели ЭРЭ в комплексах инженерного анализа [9,11]; обзор алгоритмов и технических средств измерения ЭМП [12,14]; методика совместного решения задач ЭМС и обеспечения тепловых режимов [15]; моделирование экрана в системе автоматизированных инженерных расчетов [16]; структурная схема интегрирования решений ЭМС в этапы проектирования [17].

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 88 наименование, и 14 приложений. Основная часть работы изложена на 148 страницах, содержит 37 рисунков и 7 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, дана ее краткая характеристика, сформулированы цель и задачи исследования, изложены основные научные положения и результаты, выносимые на защиту.

В первой главе работы рассмотрены причины возникновения помех, основные задачи электромагнитной совместимости, представлена классификация уровней рассмотрения задач ЭМС и аналитических подходов оценки электромагнитной обстановки (ЭМО). Проанализированы пути проникновения электромагнитных помех (ЭМП), представлены типовые решения снижения помех, а также систематизированы практические способы устранения данных помех.

Произведена классификация и предложена структурная схема комплекса

задач в области обеспечения ЭМС, их решений и практических способов реализации

данных решений. Приведены экспертные рекомендации и решения по устранению

ЭМП на этапах проектирования, указаны наиболее целесообразные методы

12

уменьшения их влияния. Выявлены этапы разработки радиоэлектронных средств, на которых наиболее целесообразным методом обеспечения ЭМС является экранирование источников и приемников помех. Проанализированы этапы и особенности проектирования радиоэлектронных средств с учетом ЭМС, выявлены взаимосвязи требований ЭМС с другими требованиями к конструкции устройств.

Проведен обзор возможных мер обеспечения ЭМС и определены этапы разработки радиоэлектронных средств, в которые данные меры могут быть включены на основании целесообразности и своевременности. Сформирована структурная схема интегрирования методов сквозного обеспечения ЭМС в ключевые этапы разработки радиоэлектронных средств.

Проведен анализ основных современных автоматизированных средств, позволяющих моделировать электромагнитные поля РЭС, рассмотрены математическое обеспечение и методы, реализуемые в данных средствах. Даны рекомендации по целесообразному использованию программных комплексов и модулей в зависимости от этапа проектирования. Отмечены достоинства и недостатки представленных на рынке автоматизированных средств моделирования ЭМ полей, а также отражены ограничения на возможность их применения при проектировании РЭС с учетом моделирования параметров ЭМС.

На основании проведенного анализа сформулированы основные задачи, решаемые в рамках данного исследования, и поставлена цель работы.

Во второй главе. Сформирован состав и структура комплекса математических моделей (ММ) решения задач экранирования с учетом различного конструктивного исполнения, материала и неоднородностей электромагнитных экранов и экранирующих корпусов. В комплексе представлены математические модели для сплошного экрана, для экрана с единичным отверстием круглой, прямоугольной и произвольной формы, с матрицей отверстий круглой и прямоугольной формы, для редких и густых сеток, запредельных волноводов и определения явлений резонанса прямоугольных и цилиндрических корпусов,

обобщенная модель оценки эффективности экранирования с учетом неоднородностей.

Указана целевая функция, варьируемые и внешние параметры, ограничения и критерий оптимизации задачи оптимального проектирования конструкций РЭС с учетом параметров электромагнитной совместимости. Поставлена задача оптимизации и предложены методы решения данной задачи.

Для оценки эффективности экранирования с учетом неоднородностей экрана предложена обобщенная математическая модель эффективности экранирования с учетом отверстий и неоднородностей экранов. Оценка эффективности экранирования электромагнитным экраном с неоднородностями, может быть представлена виде разности величины эффективности экранирования сплошным однородным экраном и показателя вклада носимого неоднородностями в общую эффективность экранирования.

В третьей главе приводятся разработанные алгоритмы. Предложен алгоритм определения целесообразности экранирования элементов, узлов печатной платы и всего устройства, основанный на результатах моделирования или реальных испытаниях на помехоэмиссию и помехоустойчивость. В алгоритм определения целесообразности экранирования входит алгоритм выбора оптимального конструктивного исполнения, материала и технологии изготовления электромагнитных экранов и экранирующих корпусов.

Разработанный алгоритм позволяет проводить оптимизацию эффективности экрана для разных конструктивных исполнений, по материалу, толщине стенок экрана, размеру и расположению конструктивных отверстий. Для оптимизации по каждому виду отверстий и неоднородностей, в частности, вентиляционных отверстий, отверстий под вводы проводников и разъемы, отверстий для дисплеев и индикаторов, регулировочных и сервисных отверстий, а также щелей и швов, образуемых соединением частей экрана, разработаны отдельные алгоритмы.

Алгоритм выбора оптимального конструктивного исполнения, материала и

технологии изготовления электромагнитных экранов и экранирующих корпусов

14

может использоваться как в комплексе с алгоритмом определения целесообразности экранирования, так и отдельно для оценки эффективности экранирования при принятии проектных решений относительно конструкции ЭМ экранов.

Разработан алгоритм сканирования электромагнитного поля с варьируемым шагом перемещения датчика поля (рис. 4), позволяющий получить значительный выигрыш времени при незначительных потерях в точности по сравнению с классическим сетчатым шагом при проведении экспресс-измерений напряженности и компонент электромагнитного поля печатных плат и блоков электронных средств, реализуемый в сканерах электромагнитного поля. В ходе решения данной задачи получено оригинальное техническое решение в области измерения уровня помех, в результате чего была составлена и подана заявка №2012124407/20(037349) на выдачу патента на изобретение.

Четвертая глава посвящена разработке методик и описанию результатов применения разработанных методик и алгоритмов. На основе предложенных алгоритмов разработана методика выбора оптимального конструктивного исполнения электромагнитных экранов и экранирующих корпусов по критериям ЭМС с учетом снижающих эффективность экранирования факторов и удовлетворяющая другим требованиям технического задания.

Методика выбора оптимального конструктивного исполнения электромагнитных экранов и экранирующих корпусов по критериям ЭМС была применена при разработке конструкции одного из блоков входящих в состав автоматизированной станции помех авиационной УКВ-радиосвязи Р-934Б. По техническому заданию требовалось доработать конструкцию корпуса блока в области обеспечения электромагнитной совместимости. Необходимо обеспечить эффективность экранирования не менее 50 дБ в диапазоне частот от 100 до 400 МГц.

Разработаны базы данных «Типовых проектных решений» и «Материалов», на основании которых формируется система оценки вклада неоднородностей экрана в уменьшение эффективности экранирования.

Результаты применения алгоритма сканирования электромагнитного поля с варьируемым шагом перемещения датчика поля показали, что за счет изменения шага время затрачиваемое на сканирование может сократиться более чем в 5 раз от времени затрачиваемого на автоматизированное сканировании при постоянном шаге. Скорость перемещения датчика была принята 40 точек в минуту, исходя из документации производителей Detectus АВ и Noiseken устройств сканирования ЭМ полей печатных плат.

Рассмотрено применение разработанных автоматизированных средств реализации методик при моделировании и оптимизации экранов электромагнитных полей устройств, проведен анализ их эффективности по результатам использования.

В заключении приводятся основные результаты работы.

1 ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ НА ОСНОВЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ОПТИМИЗАЦИИ КОНСТРУКТИВНОГО ИСПОЛНЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ЭКРАНОВ И ЭКРАНИРУЮЩИХ КОРПУСОВ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ

1.1 Основные задачи и методы проектирования радиоэлектронных средств с учетом требований обеспечения электромагнитной совместимости

В настоящее время очевидным становится переход мирового сообщества в

новое состояние, одним из качеств является глобальная интенсификация

техногенных процессов, связанных с информатизацией общества, созданием

информационных технологий на базе компьютерной техники и компьютерных

сетей, развитием телекоммуникационной связи и процессов энергообмена.

Электронике отводится одно из приоритетных мест во многих сферах деятельности

человека, в таких как производственная, научная, образовательная и других.

Прогресс в отраслях производства базируется на достижениях электроники, радио- и

электротехники, связанных с внедрением новейших приборов, технологий,

информационных комплексов. Постоянное расширение спектра приборов бытового

назначения (микроволновые печи, телевизоры, кондиционеры, компьютеры,

телефоны и т.п.) способствует высокому росту количества используемой

электронной техники в быту. Техническое исполнение приборов и устройств

становится все более функционально сложным и дорогим, резко возрастает

быстродействие систем, значительно увеличиваются тактовые частоты и степень

интеграции сверх больших интегральных схем. Наряду с этим помимо

неоспоримого преимущества в использовании радиоэлектронных средств имеется

ряд значительных негативных последствий. Электромагнитная обстановка (ЭМО)

постоянно усложняется, возникают провалы, выбросы электромагнитной энергии,

импульсные и радиочастотные помехи, которые оказывают влияние не только на

другие электронные устройства, но и составляют опасность для биологических

объектов. Загрязнение окружающей среды электромагнитными волнами

17

происходит в геометрической прогрессии, в результате чего в технической литературе возник термин электромагнитный смог или смог-2. Проникновение электротехнических, компьютерных и радиоэлектронных систем в различные сферы деятельности и повседневную жизнь человека приводит к необходимости обеспечения нормального совместного функционирования данных устройств, а именно, к обеспечению электромагнитной совместимости [1 - 9, 11, 12, 16 - 19, 22 -32, 35 -42].

В соответствии с определением Международной электротехнической комиссии (МЭК) под электромагнитной совместимостью (ЭМС) технических средств [1] понимается - «способность технического средства функционировать с заданным качеством в заданной электромагнитной обстановке и не создавать недопустимых электромагнитных помех другим техническим средствам». Под техническим средством (ТС) [1] понимается «изделие, оборудование, аппаратура или их составные части, функционирование которых основано на законах электротехники, радиотехники и (или) электроники, содержащие электронные компоненты и (или) схемы, которые выполняют одну или несколько следующих функций: усиление, генерирование, преобразование, переключение и запоминание. Техническое средство может быть радиоэлектронным средством (РЭС), средством вычислительной техники (СВТ), средством электронной автоматики (СЭА), электротехническим средством, а также изделием промышленного, научного и медицинского назначения (ПНМ-установки)» [1, 77, 79 - 86].

Актуальность задачи обеспечения электромагнитной совместимости на

данный момент возрастает. Это обусловлено следующими основными причинами:

постоянное увеличение общего количества РЭС; функциональное усложнение РЭС;

концентрация различных видов РЭС в ограниченном объеме (самолете, корабле,

автомобиле, здании) [2, 3, 9]; возрастающая степень интеграции интегральных схем

и повышение их быстродействия; прогрессирующее увеличение тактовых частот;

снижение амплитуд сигнальных токов цифровых элементов; тенденция перехода на

беспроводную передачу информации; возрастающие объемы передаваемых потоков

информации; повышение уровня внешних индустриальных помех; увеличение

18

чувствительности устройств, и как следствие восприимчивости к различного рода помехам [2 - 12, 70 - 76, 78, 87].

Все вышеперечисленные причины с каждым годом все острее ставят проблему электромагнитной совместимости, в связи с чем, приобретают значимость вопросы информационной и функциональной безопасности. Для обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств можно выделить несколько основных задач [11, 16, 24, 27]:

1. Поиск источников и выявление причин возникновения электромагнитных помех (ЭМП).

2. Испытания и прогнозирование восприимчивости радиоэлектронных средств к ЭМП.

3. Поиск и предложение эффективных мер защиты радиоэлектронных средств от ЭМП.

4. Определение и разработка методов прогнозирования ЭМС.

5. Учет механических, тепловых и других воздействий при выборе конструктивного исполнения РЭС.

Выбор способа решения задачи обеспечения ЭМС зависит от уровня классификации, на котором решается задача. В классификации ЭМП выделяют два класса: помехи естественного происхождения (внутренние шумы, космические и атмосферные излучения) и помехи непреднамеренные или индустриального происхождения, создаваемые другими устройствами. В последнем случае, задачи ЭМС подразделяют на три уровня [3, 5, 30, 35, 54]:

межсистемная ЭМС - обеспечение ЭМС между отдельными комплексами или автономными системами, к примеру, между РЭС самолетов палубного базирования и корабельных радиосистем;

внутрисистемная ЭМС — обеспечение ЭМС внутри сложного электронного комплекса. Например, между отдельными средствами, входящими в состав оборудования автоматизированного центра управления или различного оборудования, устанавливаемого в производственном помещении, офисе и т.д;

внутриаппаратурная ЭМС — обеспечение ЭМС внутри отдельного устройства (блока) между узлами и компонентами входящими в его состав. Например, внутри блока телевизионного приемника.

При решении задач межсистемной ЭМС, рассматриваются аспекты связанные с излучением, распространением и приемом электромагнитных волн. В рамки данной задачи попадает задача эффективного использования и управление радиочастотным спектром (РЧС). В связи с возможностью распространения радиоволн на дальние расстояния задача обеспечения ЭМС становится весьма сложной и приобретает не только локальный, в рамках какого-либо объекта, но и в некоторых случаях региональный и международный аспект [3, 5].

Для аналитического анализа ЭМО используют три подхода [5]: электродинамический - основан на решении уравнений Максвелла при известных источниках электромагнитного поля;

энергетический подход - основан на отдельном рассмотрении помех сосредоточенных по спектру и помех сосредоточенных по времени;

вероятностный подход - основан на статистической оценке выходных сигналов РЭС.

Более подробно, с описанием математических моделей, данные подходы

представлены в источнике [5]. Исследование электромагнитной обстановки объекта

производится экспериментально, со статистической обработкой результатов

измерений, это связано со сложностью оценки аналитическим путем [42, 43].

С конструкторской точки зрения наиболее интересными представляются

задачи обеспечения внутрисистемной и внутриаппаратурной ЭМС. Совместная

работа разнородных радиоэлектронных средств, устанавливаемых на объекте

ограниченных размеров, часто приводит к возникновению помех, т.к. они не редко

имеют общие цепи электропитания, кабельные каналы, цепи заземления и т.п. Все

это, в свою очередь, требует применения методов снижения уровня создаваемых

помех, восприимчивости к ним, а также, исключение путей распространения ЭМП

от источников к приемникам. Для обеспечения ЭМС при конструировании РЭС

следует определить электромагнитную обстановку в которой будет действовать

20

РЭС. Определить наличие, вид, напряженность и направление помехонесущего поля, оценить чувствительность модулей, узлов и блоков радиоэлектронного средства к воздействию излучения поля, а затем рассмотреть наиболее оптимальные меры по обеспечению ЭМС [6,9].

При проектировании электронных средств выделяют несколько видов мер обеспечения ЭМС - организационно-технические, системотехнические, схемотехнические и конструкторско-технологические [6, 12, 19, 25, 57]. В данной работе будут рассматриваться в основном конструкторско-технологические и схемотехнические меры обеспечения ЭМС, т.к. на внутриаппаратурном и внутрисистемном уровне обеспечения ЭМС ключевое применение находят именно эти меры.

Схемотехнические меры - это комплекс технических приемов, относящихся как к улучшению параметров ЭМС конкретных устройств (источников, приемников), так и к использованию специальных устройств (фильтров, ограничителей), предназначенных для компенсации влияния помех. В некоторых случаях к числу схемотехнических мер могут быть отнесены и различные приемы по повышению помехоустойчивости рецепторов к помехам определенного вида.

Конструкторско-технологические меры - комплекс мер, направленных на ослабление уровней ЭМП, создаваемых источниками помех, снижение восприимчивости рецепторов и, главным образом, устранение путей распространения ЭМ помех путем более совершенного конструктивного исполнения элементов, блоков, корпусов устройств, прокладки кабелей и межблочных соединений и т.д. [8, 12, 16, 78]

На практике грань между конструкторско-технологическими и схемотехническими мерами обеспечения ЭМС можно провести лишь условно. Так, например, фильтрация может осуществлять путем ввода дополнительных фильтрующих элементов в конструкцию устройства, что будет относиться к схемотехническим мерам, а может заключаться в использовании поглощающих электромагнитные волны материалов, что будет уже относиться к конструкторско-

технологическим мерам обеспечения ЭМС. К схемотехническим методам решения задачи обеспечения ЭМС [6, 27, 30, 36] стоит отнести следующие меры:

1) фильтрация;

2)стабилизация;

3) заземление;

4) симметрирование.

К конструкторским методам решения задачи обеспечения ЭМС:

1) экранирование;

2) заземление;

3) рациональный монтаж;

4) оптимальная компоновка блоков и узлов;

5) выбор материалов, поглощающих электромагнитные поля.

При проектировании и последующей отладке радиоэлектронного средства, разработчику приходиться сталкиваться с рядом разнообразных и разнородных задач. С целью облегчения поиска пути решения задачи обеспечения ЭМС в данной работе произведено структурирование видов возникающих задач, относящихся к обеспечению электромагнитной совместимости, проанализированы пути проникновения помех и систематизированы практические способы устранения данных помех. В приложении А представлена разработанная структурная схема комплекса задач ЭМС, их решений и практических способов реализации данных решений. Структурирование показателей произведено по семи типам: паразитные взаимосвязи между проводниками, помехи по цепям питания, помехи из-за некорректного заземления, восприимчивость к внешним ЭМ помехам, внутрисистемная помеха, недопустимое излучение ЭМП и отдельным типом выделены помехи в быстродействующей аппаратуре.

Одним из решений для большей части показателей является рациональный

монтаж. Под данным определением подразумевается оптимальное расположение

проводников, слоев печатной платы (в случае многослойной печатной платы) друг

относительно друга, а также разбиение и компоновка устройства в целом. Проблемы

возникновения помех, возмущения между проводниками можно свести к минимуму,

22

изолировав источники помех от чувствительных схем, сократив тем самым паразитные индуктивные и емкостные связи, а также антенные эффекты. В качестве основных способов снижения помех рекомендуется применять следующие: расположение чувствительных схем наиболее близко к источникам сигналов; расположение мощных схем вблизи потребителей энергии; разнесение на максимально возможное расстояние друг от друга маломощных и мощных схем; проектирование соединений с целью обеспечения максимально коротких контуров прохождения тока [2, 5, 8, 12, 16].

При реализации методов обеспечения ЭМС, позволяющих снизить влияние источников помех (ИП) и приемников помех (ПП), способы снижения влияния электрических полей и магнитных полей различаются. На этапах компоновки и размещения для снижения влияния электрического поля рекомендуется применять следующие способы [2, 3, 72]:

1) разнесение источников помех и приемников помех на максимально возможное расстояние, что не во всех случаях приемлемо, так как увеличиваются габаритные размеры разрабатываемого устройства;

2) расположение источников и приемников помех таким образом, чтобы возникающая между ними паразитная емкостная связь была минимальной.

3) снижение эффективной площади взаимодействия ИП и ПП путем уменьшения геометрических размеров источников и приемников помех.

Для снижения влияния магнитных полей на этапах компоновки и размещения рекомендуются следующие способы:

1) расположение проводников и магнитопроводов источников и приемников помех на максимально возможном расстоянии друг от друга;

2) расположение проводников ИП и ПП перпендикулярно друг другу, что позволяет обеспечить минимальную магнитную связь;

3) размещение трансформаторов, катушек индуктивности и других электромагнитных устройств следует спроектировать так, чтобы их магнитные поля были расположены под углом 90° друг к другу;

3) уменьшение габаритных размеров приемника помех, позволяет уменьшить величину магнитного потока, пронизывающего ПП;

4) уменьшение контура прохождения тока, для компенсации их внешнего магнитного поля рекомендуется скручивать вместе прямой и обратный проводники электропитания.

При проектировании заземления, необходимо тщательно проанализировать возможные пути прохождения тока и типы заземления, подобрав оптимальный вариант. В общем случае заземляющие цепи подсистем должны пересекаться только в одной точке. Принципы систем заземления и их проектирование в зависимости от уровня разработки широко рассмотрены в источниках [2, 5 - 9, 11 - 13, 16 - 22, 25, 27,28,32,35].

Проектирование быстродействующей цифровой аппаратуры имеет ряд особенных задач связанных с ЭМС, перечислим некоторые основные задачи: минимизация перекрестных помех; минимизация помех отражения сигнала; устранение помех по шинам питания; устранение «отрыва» заземления цифровых интегральных схем; обеспечение минимальной задержки сигнала [8]. Вышеперечисленные задачи требуют рассмотрения процессов и явлений, влияющих на изменение характеристик цифрового сигнала. При малой (1нс и менее) длительности фронта цифрового сигнала требуется комплексное решение этих и ряда других задач [8].

Если путем оптимальной компоновки и размещения не удается достигнуть

требуемого результата обеспечения ЭМС, то следует применять ослабление ЭМП

путем экранирования узлов и блоков, чувствительных к этим полям - приемников

помех или экранирование источников помех. Экран является самостоятельной

конструктивной единицей, предназначенной для ослабления электромагнитных

полей, а также электромагнитным экраном может служить корпус модуля, блока

или всей системы в целом. В большинстве случаев прохождение полей через экраны

обусловлено конструктивными отверстиями, щелями и зазорами при соединении

частей экрана, которые уменьшают общую эффективность экранирования. Поэтому

конструктивное исполнение экрана должна быть оптимальным, чтобы сводить эти

24

нежелательные влияния к минимуму. Компоновка устройства с учетом отверстий и наоборот, размещение отверстий на корпусе служащим экраном с учетом компоновки, является важной и актуальной задачей требующей рассмотрения [9, 10, 15, 16, 18, 22, 32,33,45,62].

1.2 Анализ этапов проектирования конструкций радиоэлектронных средств и их особенностей с учетом требований электромагнитной совместимости

На каждом из этапов проектирования имеется определенный набор мер и методов обеспечения электромагнитной совместимости. В ходе проделанной работы была сформирована структурная схема (рисунок 1.1) интегрирования методов сквозного обеспечения ЭМС в ключевые этапы разработки электронных средств, где рассмотрен полный цикл проектирования изделия, и на каждом этапе цикла представлены операции, на которые следует обратить внимание при реализации требований электромагнитной совместимости. Из данной структуры можно сделать вывод, что электромагнитная совместимость должна учитываться на каждом этапе разработки и изготовления радиоэлектронных средств, а также на этапе эксплуатации [2 - 19, 21-22, 24 - 31, 50, 64, 76]. Чем на более раннем этапе будут приняты меры по обеспечению ЭМС, тем дешевле окажутся методы решения задач обеспечения ЭМС, а соответственно - меньше стоимость и сроки выхода изделия на рынок. Эта концепция в технической литературе получила название «сдвиг влево» [3,7,8, 52, 62].

На структурной схеме интегрирования методов сквозного обеспечения электромагнитной совместимости в ключевые этапы разработки радиоэлектронных средств (рисунок 1.1) штриховой линией обозначена область определения требуемой эффективности экранирования для обеспечения ЭМС разрабатываемого изделия. Методы обеспечения ЭМС при проектировании, основанные на принципах экранирования, широко распространены, часто применяемы и в большинстве случаев являются наиболее эффективными. Значимой задачей является определение

эффективности экранирования при проектировании конструкций РЭС.

25

Схемотехническое моделирование цепи

Целостность сигналов, Тайминг

Пред топологическое и посттопологическое моделирование Целостность сигналов. Тайминг

Моделирование ЭМП платы с экраном и без экрана Измерение ЭМП платы

Разработка концепции, генерация ТЗ

С

3

и

о

Схемотехническое проектирование нового изделия

о

о

Выбор элементной базы нового изделия

£

о

Проектирование

топологии печатной платы

хг

о

3

Сборка платы

3

с>

Проектирование

конструкции нового изделия

О

с>

Разработка корпуса

3

с>

Рассмотрение стандартов ЭМС для данного типа изделий, оценка ЭМ обстановки

Включение в схему защитных, фильтрующих и шунтирующих элементов

Испытания на помехоустойчивость и помехоэмиссию

Выбор элементов

и проводников с учетом критерия ЭМС

Определение потенциальных и сигнальных слоев МПП, размещение элементов с учетом ЭМС, согласование и симметрирование цепей

Определение эффективности экранирования

3

£

[\ Сборка опытного > образца изделия

3

Прокладка кабелей с учетом требований ЭМС

Испытания

['Ч предсертификационные Сертификацион-

* и на соответствие ТЗ г

ные испытания

£ Ф #

Требования ТЗ

БД

ГОСТы ЭМС

«•ЖШНІ

1*4 Производств у изделия

Рисунок 1.1 - Структурная схема интегрирования методов сквозного обеспечения ЭМС в ключевые этапы

разработки РЭС

Сплошной экран в реальных конструкциях следует считать скорее исключением, чем обыденностью, так как в большинстве случаев неизбежны более или менее значительные отверстия и щели. Любая неоднородность в экране будет нарушать пути прохождения токов, что в свою очередь, будет влиять на эффективность электромагнитного экрана [2, 3, 10, 15, 23, 33]. Неоднородности можно разделить на несколько классов:

- большие открытые области, к которым можно отнести окна, дверцы, индикаторы, дисплеи;

- малые открытые области вентиляционные отверстия, отверстия под вводы проводников и разъемы, контрольные окна;

- соединения между элементами конструкции, швы и щели.

Реальный корпус электронного средства всегда содержит как минимум одну из этих неоднородностей.

Актуальной задачей является оценка эффективности экранирования с учетом неоднородностей электромагнитного экрана и требует разработанной методики решения.

Выбор метода обеспечения электромагнитной совместимости должен

осуществляться путем технико-экономического анализа, это связано, прежде всего,

с принципами работы каждого метода, что отражается в свою очередь на стоимости

конечного результата при использовании определенного метода. По мере

прохождения этапов разработки радиоэлектронного средства от проектирования

изделия до испытания и производства нового изделия, набор доступных

разработчику методов обеспечения ЭМС неуклонно снижается, в то время как их

относительная стоимость, напротив, возрастает. Данная зависимость представлена

на рисунке 1.2 [7, 8, 27, 30, 52, 57, 62, 64]. Для реализации этой концепции

разработчик печатных плат и конструктор должны обладать знаниями,

относящимися к более ранним стадиям создания РЭС, например, схемотехническим

аспектам обработки цифровой информации, механизмам работы цифровых

интегральных схем и т.п. Конечно, конструктор не обязан заменять узких

специалистов, но должен квалифицированно взаимодействовать с ними и четко

27

представлять процесс проектирования радиоэлектронных средств с учетом критериев ЭМС [7, 8, 30].

А

Стадия испытания

Стадия производства

Стадия

Заключение диссертации по теме «Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения», Судариков, Алексей Владимирович

4.4 Основные выводы четвертой главы

1. На основе предложенных алгоритмов, разработана методика выбора оптимального конструктивного исполнения электромагнитных экранов и экранирующих корпусов по критериям электромагнитной совместимости с учетом снижающих эффективность экранирования факторов и ограничений по другим требованиям технического задания.

2. Получены результаты сравнения времени сканирования электромагнитных полей по разработанному алгоритму с варьируемым шагом перемещения датчика поля и времени сканирования классическим последовательным алгоритмом перемещения датчика поля.

3. Получены результаты испытаний блока, разработанного с применением методики оптимального проектирования конструкции РЭС с учетом требований ЭМС, и сравнены с результатами исходного блока. Разработаны меры улучшения эффективности экранирования корпуса блока на основе разработанной методики и представлена расчетная эффективность экранирования.

4. Проведен сравнительный анализ результатов испытаний применения разработанной методики при проектировании конструкции экранированного корпуса блока РЭС и расчетной эффективности экранирования, полученной с помощью разработанных автоматизированных средств реализации данной методики.

5. В ходе решения задачи в области измерения уровня помех получено оригинальное техническое решение, в результате чего была составлена и подана заявка № 2012124407 на выдачу патента на изобретение.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе получены следующие основные результаты:

1. Проанализированы этапы проектирования радиоэлектронных средств с учетом электромагнитной совместимости, выявлены взаимосвязи и особенности на каждом из этапов. Предложена структурная схема интегрирования методов сквозного обеспечения электромагнитной совместимости в ключевые этапы разработки радиоэлектронных средств.

2. Проведен анализ задач соответствия радиоэлектронных средств требованиям электромагнитной совместимости, структурированы способы и методы достижения требуемых результатов.

3. Предложен и структурирован комплекс математических моделей, позволяющих оценить эффективность экранирования проектируемых электромагнитных экранов и экранирующих корпусов с учетом особенностей конструкции, материала, размеров, технологии изготовления и неоднородностей.

4. Разработаны методики оптимального проектирования конструкций радиоэлектронных средств по критериям электромагнитной совместимости, удовлетворяющие и другим требованиям технического задания, с возможностью интегрирования в комплексный подход решений задач электромагнитной совместимости, выполняемых на различных этапах создания радиоэлектронного средства.

5. Выполнена разработка алгоритма сканирования электромагнитного поля с варьируемым шагом перемещения датчика поля, позволяющего получить значительный выигрыш времени при незначительных потерях в точности по сравнению с классическим сетчатым шагом при проведении экспресс-измерений напряженности и компонент электромагнитного поля печатных плат и блоков радиоэлектронных средств, реализуемый в сканерах электромагнитного поля для процедур сертификации.

6. Разработан алгоритм оптимизации конструктивного исполнения электромагнитных экранов по критерию эффективности экранирования с учетом имеющихся видов неоднородностей экрана.

7. Осуществлен анализ методов и автоматизированных средств, позволяющих моделировать электромагнитные поля, определены их основные достоинства и недостатки. Созданы автоматизированные средства реализации методик и алгоритмов оптимального проектирования конструкций радиоэлектронных средств по критериям электромагнитной совместимости, с возможностью взаимодействия с современными пакетами средств автоматизированного проектирования и анализа.

8. В ходе решения задачи в области измерения уровня помех получено оригинальное техническое решение, в результате чего была составлена и подана заявка № 2012124407/20(037349) на выдачу патента на изобретение.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Судариков, Алексей Владимирович, 2013 год

Список литературы

1. ГОСТ 30372-95 Совместимость технических средств электромагнитная. Термины и определения

2. Барнс Дж. Электронное конструирование: методы борьбы с помехами / Пер. с англ. - М.: Мир, 1990. 238 с.

3. Князев А.Д. Конструирование радиоэлектронной и электронновычисли-тельной аппаратуры с учетом электромагнитной совместимости / А.Д. Князев, J1.H. Кечиев, Б.В. Петров. - М.: Радио и связь, 1989. - 224 с.

4. Быховский М.А. Управление радиочастотным спектром и электромагнитная совместимость радиосистем / Под ред. М.А. Быховского. - М.: Эко-Трендз, 2006. - 376 с.

5. Иванов В.А. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств / В.А. Иванов, Л.Я. Ильницкий, М.И. Фузик. - Киев: Техника, 1983. - 120 с.

6. Седельников Ю.Е. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств/ Ю.Е. Седельников. - Казань: ЗАО «Новое издание», 2006 - 304 с.

7. Ott Г. Методы подавления шумов и помех в электронных системах/ Пер. с англ. -М.: Мир, 1979, 318 с.

8. Кечиев Л.Н.Проектирование печатных плат для цифровой быстродействующей аппаратуры / JI.H. Кечиев - М.: ООО «Группа ИДТ», 2007. - 616 с.

9. Винников В.В. Основы проектирования РЭС электромагнитная совместимость и конструирование экранов / В.В. Винников- СПб.: Изд-во СЗТУ, 2006.- 164 с.

10. Шапиро Д.Н. Электромагнитное экранирование: Научное издание / Д.Н. Шапиро - Долгопрудный: Издательский дом «Интелект», 2010. - 120 с.

11. Уилльямс Т. ЭМС для систем и установок / Т. Уилльямс, К. Амстронг -М.: Издательский дом «Технологии», 2004 г. - 508 с.

12. Уилльямс Т. ЭМС для разработчиков / Уилльямс Т. - М.: Издательский дом «Технологии», 2003 г. - 540 с.

13. Каден Г. Электромагнитные экраны в высокочастотной технике и технике электросвязи. Пер. с нем. В.М. Лаврова. - М.Л.: ГЭИ, 1957. - 327 с.

14. Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования: Учеб. для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 336 с.

15. Полонский Н.Б. Конструирование электромагнитных экранов для радиоэлектронной аппаратуры. - М.: Сов. радио, 1979. - 216 с.

16. Волин М.Л. Паразитные процессы в радиоэлектронной аппаратуре. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: «Радио и связь», 1981. - 296 с.

17. Гурвич И.С. Защита ЭВМ от внешних помех. - 2-е издание., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 224 с.

18. Кравченко В.И. Радиоэлектронные средства и мощные электромагнитные помехи / В.И. Кравченко, Е.А. Болотов, Н.И. Летунова; Под. ред. В.И. Кравченко. - М.: Радио и связь, 1987. - 256 с.

19. Максимов М.В. Защита от радиопомех. / Под ред. Максимова М.В. -М.: Сов. радио, 1976. 496 с.

20. Измерения в электронике: Справочник / Под ред. В.А. Кузнецова. М-Энергоатомиздат, 1987. - 512 с.

21. Кечиев Л.Н. Экранирование технических средств и экранирующие системы / Л.Н. Кечиев, Б.Б. Акбашев, П.В. Степанов - М.: ООО «Группа ИДТ», 2010.-470 с.

22. Балюк Н.В. Мощный электромагнитный импульс: воздействие на электронные средства и методы защиты. - М.: ООО «Группа ИДТ», 2009. - 478 с.

23. Ненашев А.П. Конструирование радиоэлектронных средств / А.П. Ненашев - М.: Высшая школа, 1990. - 432 с.

24. Уайт Д. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи / Пер. с англ. Под ред. А.И. Сапгира - М.: Сов. радио, 1977.-Вып. 1.- 352 с.

25. Уайт Д. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи : Внутрисистемные помехи и методы их уменьшения/

Пер. с англ.- М.: Сов. радио, 1978. - Вып. 2. - 272 с.

141

26. Уайт Д. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи: Измерения электромагнитных помех и измерительная аппаратура/ Пер. с англ. Под ред. А.Д. Князева - М.: Сов. радио, 1979. - Вып. 3. -464 с.

27. Хабингер Э. Электромагнитная совместимость. Основы ее обеспечения в технике: Пер. с нем. / И.П. Кужекин; Под ред. Б.К. Максимова. - М.: Энергоатомиздат, 1995. - 304 с.

28. Кравченко В.И. Грозозащита радиоэлектронных средств: Справочник. -М.: Радио и связь, 1991.-264 с.

29. Кечиев J1.H. Англо-русский учебный толковый словарь по терминологии в области ЭМС РЭС. - М.: МИЭМ, 2000 г. - 138 с.

30. Шваб А. Электромагнитная совместимость: Пер. с нем. В.Д. Мазина и С.А. Спектора / Под ред. Кужекина. - М.: Энергоатомиздат, 1995. 480 с.

31. Электромагнитные излучения. Методы и средства защиты / В.А. Богуш, Т.В. Борботько, A.B. Гусинский и др.; Под ред. J1.M. Лынькова. - Минск: Бестпринт, 2003.-406 с.

32. Рогинский В.Ю. Экранирование в радиоустройствах / В.Ю. Рогинский -Л.: Энергия, 1969.- 112 с.

33. Шапиро Д.Н. Основы теории электромагнитного экранирования / Д.Н. Шапиро. - Л.: Энергия, 1975. - 112 с.

34. Электротехнический справочник. В 3-х т. Т. 1. Общие вопросы. Электротехнические материалы/ Под ред. В.Г. Герасимова, П.Г. Грудинского, Л.А. Жукова - М.: Энергия, 1980. - 520 с.

35. Букингем М. Шумы в электронных приборах и системах: Пер. с англ. -М.: Мир, 1986.-399 с.

36. Гелль П.П. Конструирование радиоэлектронной аппаратуры. Л.: Энергия, 1972. - 232 с.

37. Шакиров М.А. Декомпозиционные алгоритмы анализа электромагнитных полей. - СПб.: Изд-во СПУ. 1992. - 240 с.

38. Самохин А.Б. Интегральные уравнения и итерационные методы в электромагнитном рассеянии. - М.: Радио и связь, 1998. - 160 с.

39. Шеин А.Б. Методы проектирования электронных устройств / А.Б. Шеин, Н.М. Лазарева. - М.: Инфра-Инженерия, 2011. - 456 с.

40. Бадер М.П. Электромагнитная совместимость - М. УМК МПС, 2002. -

638 с.

41. Буга H.H. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств / H.H. Буга, В .Я. Конторович, В.И. Носов; Под ред. H.H. Буги. - М.: Радио и связь, 1993.-240 с.

42. Электромагнитная совместимость подвижных объектов / Балюк Н.В., Болдырев В.Г., Булеков В.П. - М.: Изд-во МАИ, 2004. - 648 с.

43. Практический опыт проведения измерений в области ЭМС на месте эксплуатации / X. Хоффман - XI Симпозиум по ЭМС, Цюрих, - 1995. с 35-40

44. Конструирование экранов и СВЧ - устройств: учебник для вузов/ A.M. Чернушенко, Б.В. Петров, Л.Г. Малорацкий и др.; Под ред. A.M. Чернушенко. - М.: Радио и связь, 1990. - 352 с.

45. Эффективность экранирования прямоугольных оболочек с прямоугольной апертурой, Робинсон М., IEEE Transation on Electromagnetic Compatibility, T.40, №3, - 1998, с. 240-248.

46. Приближенное моделирование эффективности экранирования прямоугольных кожухов с сетчатыми стенками / Р. де Смедт, IEEE 1991 Международный симпозиум по ЭМС, Денвер. - 1998. - с. 1030-1034.

47. Характеристика эффективности экранирования кожухов с апертурами / Дж. Тернер, ЭМС - 96 - Римский международный симпозиум по ЭМС, - 1996. - с. 574-578.

48. Муратов A.B. Анализ электромагнитных воздействий радиоэлектронных средств с помощью систем автоматизированного проектирования категории CAD/CAE / A.B. Муратов, М.А. Ромащенко, A.B. Судариков // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2010. - Т.6. - №8. - С. 135-137.

49. Судариков A.B. Алгоритм оптимизации времени измерения электромагнитных излучений радиоэлектронных устройств реализуемый в системах измерения электромагнитной эмиссии печатных плат / A.B. Судариков // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2012. - Т.8. - №1. - С. 100- 103.

50. Ромащенко М.А. Модель прогнозирования электромагнитной совместимости, основанная на методе сечения плоскостью чувствительности / М.А. Ромащенко, С.Ю. Сизов, A.B. Судариков // Радиотехника. - 2012. - №8. - С. 97 -100.

51. Судариков A.B. Методика оптимизации размеров и выбора типа вентиляционных отверстий при проектировании электромагнитных экранов электронных средств / Судариков A.B. // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2012. - Т.1. - №10. - С. 100 - 103.

52. Муратов А.В Экономическая и маркетинговая составляющие проектирования радиоэлектронных средств с учетом электромагнитной совместимости / A.B. Муратов, A.B. Судариков, И.А. Лозовой // Системные проблемы надежности, качества, информационно-телекоммуникационных и электронных технологий в инновационных проектах (Инноватика-2010): Материалы Междунар. конф. и Рос. науч. шк. - М.: Энергоатомиздат. 2010. 4.2. - С.198-203.

53. Муратов А.В Программные средства моделирования электромагнитных полей при проектировании РЭС, материалы международной конференции / A.B. Муратов, М.А. Ромащенко, A.B. Судариков // Системные проблемы надежности, качества, информационно-телекоммуникационных и электронных технологий в инновационных проектах (Инноватика-2010): Материалы Междунар. конф. и Рос. науч. шк. - М.: Энергоатомиздат. 2010. 4.2. - С.203-208.

54. Судариков A.B. Механизмы проникновения и возникновения помех в радиоэлектронных средствах / A.B. Судариков // Проблемы обеспечения надежности и качества приборов, устройств и систем: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2010. - С. 73-78.

55. Судариков A.B. Анализ электромагнитных воздействий и обеспечение электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств с помощью систем автоматизации инженерных расчетов / A.B. Судариков // Проблемы обеспечения надежности и качества приборов, устройств и систем: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2010. - С. 102-108.

56. Муратов A.B. Сравнительный электромагнитный анализ катушек индуктивности в программном комплексе ANSYS / A.B. Муратов, М.А. Ромащенко, A.B. Судариков // Современные проблемы радиоэлектроники: сб. науч. тр.; под ред. А.И. Громыко, A.B. Сарафанов. - Красноярск: ИПК СФУ, 2011. - С. 460-461.

57. Муратов A.B. Основные принципы разработки конструкций РЭС с учетом ЭМС и ЭМУ / A.B. Муратов, М.А. Ромащенко, A.B. Судариков // Современные проблемы радиоэлектроники: сб. науч. тр.; под ред. А.И. Громыко, A.B. Сарафанов. - Красноярск: ИПК СФУ, 2011. - С. 462-463.

58. Ромащенко М.А. Моделирование электромагнитных полей радиоэлементов в среде ANSYS / М.А. Ромащенко, A.B. Судариков // Труды международного симпозиума «Надежность и качество»; под ред. Н.К. Юркова -Пенза: Изд-во: ПГУ 2011. - Т. 1. - С.ЗЗ 1-333

59. Ромащенко М.А. Обзор технических устройств для измерения характеристик электромагнитных полей / М.А. Ромащенко, A.B. Судариков // Труды международного симпозиума «Надежность и качество»; под ред. Н.К. Юркова -Пенза: Изд-во: ПГУ 2011.-Т.2.-С.213-215

60. Судариков A.B. Алгоритм сканирования излучения электромагнитных полей с варьируемым шагом перемещения датчика поля / A.B. Судариков // Сотрудничество ВУЗов и предприятий радиоэлектронной отрасли: сб. конк. науч,-исслед. работ. С.-Пб.: Санкт-Петербургская Ассоциация предприятий радиоэлектронной промышленности, 2011. С. 151-154.

61. Ромащенко М.А. Испытания радиоэлектронных средств на помехоэмиссию / М.А. Ромащенко, A.B. Судариков // Системные проблемы надежности, качества, информационно-телекоммуникационных и электронных

технологий в инновационных проектах (Инноватика-2011): Материалы Междунар. конф. и Рос. науч. шк. - М.: Энергоатомиздат. 2011. 4.2. - С.83-85

62. Ромащенко М.А. Совместное решение задач обеспечения теплового режима работы и электромагнитной совместимости при проектировании электронных средств / М.А. Ромащенко, A.B. Судариков // Труды международного симпозиума «Надежность и качество»; под ред. Н.К. Юркова - Пенза: Изд-во: ПГУ 2012. Т.2. С.216-221.

63. Ромащенко М.А. Моделирование и анализ воздействия внешних электромагнитных полей на экранированные корпуса электронных средств / М.А. Ромащенко, A.B. Судариков // Сборник трудов XVIII Международная научно-техническая конференция «Радиолокация, навигация, связь - RLNC*2012», -Воронеж: Изд-во ВГУ 2012. - Т.З. - С. 1936 - 1943.

64. Ромащенко М.А. Интегрирование методов сквозного обеспечения ЭМС в ключевые этапы разработки электронных средств / М.А. Ромащенко, A.B. Судариков // Системные проблемы надежности, качества, информационно-телекоммуникационных и электронных технологий в инновационных проектах (Инноватика-2012): Материалы Междунар. конф. и Рос. науч. шк. - М.: Энергоатомиздат. 2012. 4.2. С.51-52

65. Муратов A.B. Методика оптимизации эффективности экранирования для экранов электромагнитных полей / A.B. Муратов, М.А. Ромащенко, A.B. Судариков // Системные проблемы надежности, качества, информационно-телекоммуникационных и электронных технологий в инновационных проектах (Инноватика-2012): Материалы Междунар. конф. и Рос. науч. шк. - М.: Энергоатомиздат. 2012. 4.2. С. 52-54

66. Басов К.А. ANSYS. Справочник пользователя / К.А. Басов. - М.: ДМК Пресс.-2011.-640 с

67. Басов К.А. Графический интерфейс комплекса ANSYS / К.А. Басов. -ДМК Пресс. - 2006. - 248 с.

68. Чигарев A.B. ANSYS для инженеров. Справочное пособие / A.B.

Чмгарев, A.C. Кравчук, А.Ф. Смалюк. - М.: Машиностроение, 2004. - 512 с.

146

69. Бадалов A.JT. Нормы на параметры электромагнитной совместимости РЭС: справочник / А. Л. Бадалов, А. С. Михайлов . - М.: Радио и связь, 1990. - 272 с.

70. Трошин Г.И. Актуальные вопросы исследований распространения радиоволн, электромагнитной совместимости, антенно-фидерных устройств средств радиосвязи и радиовещания : Учебное пособие /, Г. И. Трошин . - М. : Сайнс-Пресс, 2002.- 128 с.

71. Михайлов A.C. Измерение параметров ЭМС РЭС / А. С. Михайлов . -М.: Связь, 1980 .-200 с.

72. Покровский Ф.Н. Обеспечение электромагнитной совместимости в конструкциях электронных устройств / Ф. Н. Покровский, Л. А. Белов, - М.: Изд-во МЭИ, 2001 .-51 с.

73. Обеспечение электромагнитной совместимости радиосистем / , А. Л. Бузов, М. А. Быховский и др., под ред. М. А. Быховского - М. : Эдиториал УРСС -2012 .-552 с.

74. Овсянников А.Г. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике / А. Г. Овсянников, Р. К. Борисов . - Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2011 . - 196 с.

75. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике и электротехнике / А. Ф. Дьяков, и др., под ред. А. Ф. Дьякова . - М. : Энергоатомиздат, 2003 . - 768 с.

76. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и систем /Под ред. Н.М. Царькова, - М.: Радио и связь, 1985.-271 с.

77. ГОСТ 51317.4.3 - 2006 Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к радиочастотному электромагнитному полю. Требования и методы испытаний

78. Князев А. Д. Элементы теории и практики обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств. - М.: Радио и связь, 1984-336 с.

79. ГОСТ Р 51319-99 Совместимость технических средств электромагнитная. Приборы для измерения индустриальных радиопомех. Технические требования и методы испытаний

80. ГОСТ 14777-76 Радиопомехи индустриальные. Термины и определения

147

81. ГОСТ Р 51318.11-99 Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные от промышленных, научных, медицинских и бытовых (ПНМБ) высокочастотных устройств. Нормы и методы испытаний.

82. ГОСТ Р 51318.22-2006. Совместимость технических средств электромагнитная. Оборудование информационных технологий. Радиопомехи индустриальные. Нормы и методы измерений.

83. ГОСТ Р 51317.6.2-99 Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к электромагнитным помехам технических средств, применяемых в промышленных зонах. Требования и методы испытаний.

84. ГОСТ 52459.1-2009 Совместимость технических средств электромагнитная. Технические средства радиосвязи. Часть 1. Общие технические требования и методы испытаний.

85. ГОСТ Р 51317.4.3.-2006 Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к радиочастотному электромагнитному полю. Требования и методы испытаний.

86. ГОСТ Р 51317.6.4-2009 Совместимость технических средств электромагнитная. Электромагнитные помехи от технических средств, применяемых в промышленных зонах. Нормы и методы испытаний.

87. Певницкий В.П., Полозок Ю.В. Статистические характеристики индустриальных радиопомех. - М.: Радио и связь, 1988. - 248 с.

88. ГОСТ Р 51320-99 Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные. Методы испытаний технических средств - источников индустриальных радиопомех.