ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. eISSN 1684-1719. 2025. №10

УДК: 621.391.31

ВЛИЯНИЕ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ОПОРНОГО ПРОВОДНИКА
НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛОСКОВЫХ УСТРОЙСТВ
с МОДАЛЬНЫМ РАЗЛОЖЕНИЕМ НА ОСНОВЕ ВИТКА
МЕАНДРОВОЙ ЛИНИИ

И.А. Скорняков, С. Карри, Р.С. Суровцев

Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники,
634050, г. Томск, пр. Ленина, 40.

Статья поступила в редакцию 25 июля 2025 г.

Аннотация. Тенденции развития радиоэлектронных средств (РЭС) направлены на миниатюризацию их узлов с сохранением функциональных возможностей. Это приводит к росту восприимчивости РЭС к электромагнитным воздействиям разной природы. Среди них наибольшую опасность представляют импульсные сверхширокополосные (СШП) воздействия. Для защиты от СШП воздействий применимы полосковые устройства на основе витка меандровой линии (МЛ). Их реализация может быть разнообразной. Поэтому в работе исследованы две структуры витка МЛ с лицевой связью: с одним и двумя опорными проводниками. Приведены оценки влияния ширины проводников и расстояния между сигнальным и опорным проводниками на ряд характеристик витка. В результате предварительного анализа временного отклика обеих структур выявлены их оптимальные параметры и изготовлены 2 прототипа витка для измерений. Исследования в частотной области показали, что добавление второго опорного проводника приводит к увеличению количества максимумов и минимумов частотной зависимости коэффициента передачи, но благодаря лучшему согласованию с трактом увеличивается частота среза. Анализ временного отклика показал, что электромагнитная связь сигнальных проводников оказалась избыточной, поскольку ослабление на выходе прототипов определяется уровнем первой составляющей (перекрестной помехи). При этом уровень составляющих мод – ниже. Добавление второго опорного проводника даёт рост ослабления импульсного воздействия, которое 4,16 раза. Вычисленные N-нормы подтвердили это.

Ключевые слова: радиоэлектронные средства, модальное разложение, электромагнитная совместимость, защита, сверхширокополосное импульсное воздействие, электродинамическое моделирование, измерения.

Финансирование: Работа выполнена за счет средств гранта Российского научного фонда, №24-79-00159, https://rscf.ru/project/24-79-00159/ в ТУСУРе.

Автор для переписки: Карри Салим, karrisalim.h@gmail.com

Литература

1. Бабунько С.А., Орлов О.С. Комплексная миниатюризация СВЧ-приборов // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. – 2010. – Т. 13. – №1. – С. 61-72.

2. Борейко Д.А., Князева А.Р. Интегральные катушки индуктивности с уменьшенной площадью // Техника радиосвязи. – 2021. – №1. – С. 86-94.

3. Сидоров А.В., Бокова О.И., Хохлов Н.С. Электромагнитный терроризм как источник угроз инфокоммуникационным системам связи и управления // Вестник Воронежского института высоких технологий. – 2014. – №13. – С. 106-109.

4. Li W. et al. Electromagnetic compatibility prediction method under the multifrequency in-band interference environment // IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility. – 2017. – Т. 60. – №2. – C. 520-528.

5. Сахаров К.Ю. и др. Исследование функционирования локальной вычислительной сети в условиях воздействия сверхкоротких электромагнитных импульсов // Технологии электромагнитной совместимости. – 2006. – № 3(18). – С. 36-40.

6. Гизатуллин З.М. Помехоустойчивость средств вычислительной техники внутри зданий при широкополосных электромагнитных воздействиях. Казань, издательство «Казан. гос. техн. ун-та». 2012. C. 254.

7. Костелецкий В.П. Обзор гибридных фильтров для защиты радиоэлектронных средств от кондуктивных помех // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. – 2022. – Т. 25. – №1. – С. 37-47.

8. Ivanov A.A., Komnatnov M.E., Gazizov T.R. Analytical model for evaluating shielding effectiveness of an enclosure populated with conducting plates // IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility. – 2020. – Vol. 62. – №5. – P. 2307-2310.

9. Капура И.А., Бакуменко Б.В. Анализ методов и средств защиты радиоэлектронной аппаратуры от воздействия мощных электромагнитных излучений // Системы обработки информации. – 2010. – №6. – С. 87-90.

10. Gazizov A.T., Zabolotsky A.M., Gazizov T.R. UWB pulse decomposition in simple printed structures // IEEE Transactions on electromagnetic compatibility. – 2016. – Vol. 58. – №4. – P. 1136-1142.

11. Surovtsev R. S. et al. Possibility of Protection Against UWB Pulses Based on a Turn of a Meander Microstrip Line // IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility. – 2017. – № 6 (59). – P. 1864-1871.

12. Карри С., Кенжегулова З.М., Суровцев Р.С. Методика синтеза пассивных полосковых устройств защиты от импульсных воздействий на основе витка меандровой линии с асимметричным поперечным сечением. Системы управления, связи и безопасности. – 2023. – №1. – С. 90-109.

13. Суровцев Р.С., Скорняков И.А., Карри С. Комплексное исследование влияния дополнительных опорных проводников на характеристики полосковых устройств с модальным разложением на основе витка меандровой линии // Электромагнитные волны и электронные системы. – 2024. – №2. – C. 30-43.

14. Сычев А.Н., Рудый Н.Ю. Параметры несимметричных связанных линий с неоднородным диэлектриком // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. – 2018. – Т. 21. – №4-1. – С. 7-15.

15. Baum C.E. Norms and eigenvector norms // Mathematics Notes. – 1979. – Vol. 63. – P. 1-42.

Для цитирования:

Скорняков И.А., Карри С., Суровцев Р.С. Влияние дополнительного опорного проводника на характеристики полосковых устройств с модальным разложением на основе витка меандровой линии. // Журнал радиоэлектроники. – 2025. – №. 10. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2025.10.11