?
Усовершенствованный алгоритм исследования безопасности электронных цепей с помощью N-норм в радиоэлектронной аппаратуре
Постановка задачи: С ростом числа электронных устройств их совместная работа может затрудняться. Существующая тенденция к миниатюризации мотивирует разработчиков радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) проектировать компоненты так, чтобы между ними было минимальное расстояние. Тема взаимовлияний устройств актуальна и из-за существования сложных критических комплексов систем, в которых выход одного компонента из строя может повлиять на всю систему. Примерами таких систем являются крупные центры обработки данных или аппараты аэрокосмической отрасли. Как известно, при взаимодействии компонентов РЭА есть вероятность появления электромагнитных помех или наводок, которые могут негативно повлиять на работоспособность критичных элементов. Сложность разработки устройств с учетом их безопасности заключается в больших временных затратах на проектирование электронной техники, благодаря системам моделирования у инженеров появляется возможность сократить время на разработку аппаратуры, при этом учесть случаи, при которых могут появляться потенциально опасные состояния, например, электрические пробои, наводки или искрения компонентов, при расположении нескольких проводов близко друг к другу. Благодаря поиску экстремумов напряжения и использованию N-норм появляется возможность находить уязвимые места – с наибольшим напряжением. Таким образом, совершенствование систем моделирования является одним из эффективных способов поиска и предотвращения неконтролируемого поведения электронной техники на этапе проектирования РЭА. Целью работы является сравнение работы существовавшего и усовершенствованного алгоритмов определения отклика сигналов по всем возможным путям распространения с использованием N-норм на тестовых и реальной структурах. Используемые методы: в рамках исследования применяются поиск экстремумов напряжения, N-нормы, квазистатический анализ многопроводных линий передачи. Новизна: Сравнение работы алгоритма определения всевозможных путей с ранее существующим с применением N-норм впервые проведено на примере реальной структуры. Результат: использование нового алгоритма позволило определять все возможные пути распространения сигналов на примере 6 структур, одна из которых является реальным модальным фильтром. В результате моделирования получено, что при использовании усовершенствованного алгоритма найден глобальный максимум напряжения, превышающий найденный старым алгоритмом на 15%, а также найден минимум, превышающий старое значение на 110%. Практическая значимость: Проведение сравнения алгоритма на примере реальной структуры позволило шире апробировать работу нового алгоритма. Доработка алгоритма позволит более качественно анализировать безопасность электронных устройств повышенной сложности. Улучшение алгоритма реализовано в отечественном программном обеспечении (ПО) TALGAT, что важно для технологического развития нашей страны.