Статья
Патент РФ на изобретение № 2 484 559. Печатная плата с подвешенной подложкой
Изобретение относится к микрополосковой технике и может быть использовано для создания высокоэффективных СВЧ устройств и антенн. Сущность изобретения заключается в том, что печатная плата содержит планарные импедансные проводники, расположенные на диэлектрической подложке с изотропным металлическим экраном. Согласно предложенному изобретению диэлектрическая подложка выполняется многослойной, с числом слоев не менее трех, толщиной каждого слоя равной четверти рабочей длины волны и линейно уменьшающимся от плоскости экрана к плоскости импедансных проводников волновым сопротивлением. Печатная плата может также иметь с противоположной стороны импедансных проводников согласующий многослойный диэлектрический экран с числом слоев не менее трех, толщиной каждого слоя равной четверти рабочей длины волны и линейно возрастающим от плоскости импедансных проводников волновым сопротивлением. Достоинством предлагаемой печатной платы с подвешенной подложкой и согласующим диэлектрическим экраном является возможность достижения более равномерного изменения волнового сопротивления в поперечном сечении при меньших потерях и критичности изменения относительной диэлектрической проницаемости подложки по сравнению с прототипом.
Рассматриваются основные принципы минимизации помех в шинах питания печатных плат цифровых устройств. Поясняются физические процессы образования и подавления помех, даются рекомендации по выбору и установке развязывающих конденсаторов, а также по рациональному конструированию печатных плат и расположению на них этих конденсаторов.
В работе рассматриваются вопросы применения нейросетевых технологий для обнаружения дефектов паяных соединений на печатных платах при использовании систем автоматического рентгеновского контроля. Автоматизация процесса обнаружения дефектов позволит уменьшить затраты на испытания опытных образцов и последующую корректировку принятых проектировщиком решений, а также повысить качество на этапе крупносерийного производства.
Проведен анализ современных направлений разработки и проектирования печатных плат для микрополосковых СВЧ устройств. Предложена модификация многослойной печатной платы с подвешенной подложкой и диэлектрическим экраном. Показано, что использование такой конструкции платы позволяет обеспечить согласование ее диэлектрических слоев между собой с линейным уменьшением их волнового сопротивления от плоскости экрана к плоскости импедансных проводников, что позволяет избежать возникновения отраженной волны в поперечном сечении. Кроме того, в такой плате обеспечивается также согласование импедансных проводников с внешним воздушным пространством за счет использования многослойного диэлектрического экрана с линейно увеличивающимся волновым сопротивлением.
Проведено моделирование воздействия электростатического разряда на МОП-транзисторы, установленные на печатной плате. Результаты моделирования сравниваются с результатами испытаний тестовой печатной платы на воздействия ЭСР и проводится исследование воздействия печатной платы на порог отказа МОП-транзисторов при воздействии ЭСР по сравнению с их собственным порогом отказа. Обнаружено снижение порога отказа при ЭСР для транзисторов, установленных на печатной плате.
Проведен анализ инновационных технологий проектирования многослойных печатных плат диапазона СВЧ. Показана перспективность использования усовершенствованной технологии низкотемпературного совместного обжига керамической подложки и схемы на металле LTCC-M (LowTemperatureCofiredCeramicsonMetal).
1. Двусторонняя печатная плата, включающая диэлектрическую подложку из, по меньшей мере, двух слоев стеклоткани, с отверстиями и контактными площадками и сформированную на ней электрическую схему, отличающаяся тем, что диэлектрическая подложка дополнительно снабжена защитным экраном, размещенным между слоями стеклоткани и выполненным из материала, обеспечивающего локальное экранирование для телесных углов до 2 стерадиан.
2. Двусторонняя печатная плата по п.1, отличающаяся тем, что защитный экран выполнен в виде слоя фольги из металла высокой плотности.
3. Двусторонняя печатная плата по п.3, отличающаяся тем, что защитный экран выполнен в виде слоя фольги из металла высокой плотности, выбранного из группы: церий, гафний, тантал, вольфрам.
4. Двусторонняя печатная плата по п.1, отличающаяся тем, что защитный экран выполнен в виде слоя фольги из тугоплавкого высокопрочного металла или сплава.
5. Двусторонняя печатная плата по п.4, отличающаяся тем, что защитный экран выполнен в виде слоя фольги из тугоплавкого высокопрочного металла, выбранного из группы: алюминий, титан, ванадий, хром, ниобий, молибден, цирконий, никель, кобальт или их сплавов.
6. Двусторонняя печатная плата по п.1, отличающаяся тем, что в защитном экране сформированы технологические вырезы, соответствующие месту размещения переходных отверстий на печатной плате
В книге рассматривается полный комплекс вопросов проектирования печатных плат. Дается характеристика современной и перспективной элементной базы, рассматриваются электрофизические параметры печатных плат и линий передач в их составе. Большое внимание уделено методам анализа помех в цифровых узлах и обеспечению целостности сигнала (signal integrity) в них. Подробно рассмотрены важнейшие вопросы - проектирование шин питания и заземления в составе плат. Детально представлен материал по проектированию дифференциальных пар, которые все шире применяются в печатных платах. Излучения от печатных плат и их восприимчивость к электромагнитным помехам рассмотрены в контексте электромагнитной совместимости, базовые сведения о которой необходимы каждому разработчику. В завершении рассматриваются некоторые аспекты САПР печатных плат, применение которых важно для создания быстродействующих печатных узлов, а также влияние технологии на конечные показатели плат.
Изложение материала ориентировано на инженерную аудиторию, сопровождается многочисленными практическими примерами и конкретными рекомендациями и правилами проектирования. Текст сопровождается большим числом иллюстраций, помогающих читателю глубже понять суть рассматриваемых вопросов.
Книгу можно рассматривать как развернутый справочник по проектированию печатных плат. Она может быть полезна разработчикам печатных плат, студентам и аспирантам соответствующих специальностей, а также её можно рекомендовать в качестве учебного пособия в системе повышения квалификации и профессионального мастерства.
В материалах конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов представлены тезисы докладов по следующим направлениям: математика и компьютерное моделирование; информационно-коммуникационные технологии; автоматизация проектирования, банки данных и знаний, интеллектуальные системы; компьютерные образовательные продукты; информационная безопасность; электроника и приборостроение; производственные технологии, нанотехнологии и новые материалы; информационные технологии в экономике, бизнесе и инновационной деятельности; инновационные технологии в дизайне. Материалы конференции могут быть полезны для преподавателей, студентов, научных сотрудников и специалистов, специализирующихся в области прикладной математики, информационно-коммуникационных технологий и электроники.
В сборник трудов включены доклады Третьей Всероссийской научно-технической конференции «Радиовысотометрия - 2010», проходившей с 19 по 21 октября 2010 года в городе Каменск-Уральский.
В сборнике трудов рассмотрены актуальные проблемы радиолокации земной поверхности, совершенствования бортовых радиоэлектронных систем, повышения их точности, надежности и качества цифровой обработки информации, математическое и физическое моделирование бортовых радиоэлектронных систем.
Оргкомитет выражает свою признательность промышленным и научным предприятиям, которые приняли самое непосредственное участие в организации и проведении конференции, и благодарит всех авторов за представленные материалы.
Оргкомитет планирует проведение Четвертой Всероссийской научно-технической конференции по радиовысотометрии в сентябре - октябре 2013 г.
В книгу включены материалы ведущих предприятий, организаций, учреждений радиоэлектронной отрасли об истории, современном состоянии и перспективах развития отечественной компонентной базы, использовании новейших технологий в создании совремнных изделий электронной техники, их технических и конструктивных особенностях.
Атлас содержит 8 карт, графики и таблицы, иллюстрирующие основные закономерности и ограничения в области утилизации твердых бытовых отходов в Центральном Федеральном округе. Социальная значимость Атласа состоит в выявлении и типологизации основных "ядер" антропогенного загрязнения, представленных полигонами и свалками ТБО.
Создание атласа осуществлялось при финансовой поддержке Русского Географического общества (грант РГО №59-2013/Н7 "Экологические риски в пригородных и межселенных территориях")
В статье рассматриваются основы построения моделей измерительных приемников, предназначенных для виртуальных исследований в области ЭМС, в формах, отличных от схемной. Анализируются модели на основе цифровой обработки сигналов, формальные математические модели, а также базирующиеся на графическом программировании. Формулируется общий вывод о перспективах использования таких моделей при построении системы автоматизированного проектирования, реализующей процедуру виртуальной сертификации радиоэлектронных средств по эмиссии излучаемых радиопомех.
Излагаются результаты разработки моделей надёжности для проектных исследований надёжности радиоэлектронной аппаратуры, полученные в ходе выполнения II этапа научно-исследовательской работы «Разработка методов и средств для проектных исследований надёжности радиоэлектронной аппаратуры» выполняемой в рамках тематического плана МИЭМ по теме № 100077: «Разработка моделей надёжности для проектных исследований надёжности радиоэлектронной аппаратуры».
Приводятся результаты разработки унифицированных топологических моделей надёжности резервированных групп. Описываются формальные модели типовых групп для нагруженного резервирования, для ненагруженного резервирования, для комбинированного контроля работоспособности, для групп с переключателями и групп с восстановлением. Проанализированы способы реализации γ-процентного контроля работоспособности РЭА и СЧ и даны рекомендации по модификации алгоритмов формирования временных диаграмм состояний типовых резервированных групп для различных способов контроля. Предложены методы формирования временных диаграмм состояний для восстанавливаемых резервированных групп для «последовательного» и «параллельного» соединения компонентов. Приводятся результаты экспериментальной проверки разработанных моделей и методов для проектных исследований надёжности РЭА.
В работе была предложена схемная модель отдельных узлов фликерметра. Эту модель можно использовать для оценки уровня фликера в электросетях при виртуальных исследованиях кондуктивных помех, которые являются составляющей общей теории виртуальной сертификации. В будущем на основе этой модели могут быть разработаны инженерные методики, нацеленные на решение практических задач в области ЭМС с широким привлечением средств автоматизации и моделирования.
Документ содержит проект методологических рекомендаций по статистическому измерению технологий. Он включает предложения по формированию операциональных определений технологий, подходы к идентификации классификации новых и возникающих технологий, а также предложения по разработке системы показателей, характеризующих жизненный цикл технологий, и стратегиям сбора данных. Разработанные рекомендации предлагается использовать в качестве методологической основы гармонизированной системы сбора и интерпретации статистических данных о технологиях. В приложении приводятся сведения о доступных определениях технологий и краткие результаты исследования опыта национальных статистических служб в области статистического наблюдения науки и технологий.