Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2025, № 1 · RADIO ENGINEERING

Investigation of the influence of an electromagnetic absorber on the time and frequency characteristics of a differential transmission line

V.A. Trubcheninov1, S.V. Vlasov1, Y.S. Zhechev1

1 Tomsk State University of Control Systems and Radioelectronics, Tomsk, Russia
Full text DOI: 10.30898/1684-1719.2025.1.7 UDC 621.396.669 EDN JJTJXJ

Abstract

In the field of digital electronics, devices operating in differential mode, such as LVDS, USB, and HDMI interfaces, are widely used. However, conductive interference, including electromagnetic and electrical disturbances, can degrade data transmission quality and cause device malfunctions. This study presents an analysis of the impact of an electromagnetic absorber (EA) on the time and frequency characteristics of a differential transmission line. The investigated structure is a two-conductor microstrip transmission line. The use of the EA helps reduce the propagation of electromagnetic interference (EMI) but also decreases the device's bandwidth. Specifically, the suppression of ultra-wideband interference increased from 3.52 times to 23.8 times with the EA, while the bandwidth decreased from 3 GHz to 0.5 GHz.

  • Ultra-wideband interference
  • microstrip transmission line
  • electromagnetic absorber
  • differential mode
Аннотация (на русском)

Исследование влияния электромагнитного поглотителя на временные и частотные характеристики дифференциальной линии передачи

В сфере цифровой электроники имеют широкое применение устройства, работающие в дифференциальном режиме, например, интерфейсы LVDS, USB, HDMI и т.д. Однако кондуктивные помехи, такие как электромагнитные и электрические воздействия, могут ухудшать качество передачи данных и вызывать сбои в работе устройств. В работе представлен анализ влияния электромагнитного поглотителя (ЭП) на временные и частотные характеристики дифференциальной линии передачи. Исследуемая структура представляет собой двухпроводную микрополосковую линию передачи. Применение ЭП позволяет уменьшить распространение ЭМП, но уменьшает также полосу пропускания устройства. Так, ослабление сверхширокополосной помехи было 3,52 раза, а с ЭП 23,8 раза, а полоса пропускания уменьшилась с 3 ГГц до 0,5 ГГц.

For citation

Trubcheninov V.A., Vlasov S.V., Zhechev Y.S. Investigation of the influence of an electromagnetic absorber on the time and frequency characteristics of a differential transmission line // Journal of Radio Electronics. – 2025. – No. 1. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2025.1.7

References

  1. Третьяков С.Д. Современные технологии производства радиоэлектронной аппаратуры //Учебное пособие - СПб: Университет ИТМО. - 2016.
  2. Газизов Т.Р. Электромагнитная совместимость и безопасность радиоэлектронной аппаратуры. Томск: ТМЛ-Пресс, 2007.
  3. Суанов Т.А. Моделирование высокоскоростных линий передачи в многослойных печатных платах //Известия Южного федерального университета. Технические науки. - 2013. - №. 11 (148). - С. 186-194.
  4. Медведев А.М., Можаров В.А. Плотность межсоединений электронных компонентов //Печатный монтаж (приложение к журналу "Электроника. НТБ"). - 2011. - №. 3. - С. 140-145.
  5. Самарин А. Новый цифровой дисплейный интерфейс-эволюция или революция? //Компоненты и технологии. - 2006. - №. 58. - С. 14-23.
  6. Демьяненко А.В., Топалов Ф.С., Ильин И.В. USB радиомодем //Инженерный вестник Дона. - 2015. - Т. 33. - №. 1-1. - С. 45.
  7. Кечиев Л.Э. Экранирование радиоэлектронной аппаратуры. Инженерное пособие. М.: Грифон, 2017. 720 c.
  8. Идиатуллов З.Р. Конструирование электронных устройств телекоммуникационных систем с учетом обеспечения электромагнитной совместимости // II Научный форум телекоммуникации: теория и технологии ТТТ-2017. Проблемы техники и технологий телекоммуникаций ПТиТТ-2017: материалы XVIII Международной научно-технической конференции, Казань, 20-24 ноября 2017 года. Том 2. - Казань: Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева, 2017. С. 265-266.
  9. Zhechev Y.S., Adnan A.H., Malygin K.P. New technique for improving modal filter performance by using an electromagnetic absorber //IEEE Access. - 2022. - Т. 10. - С. 86663-86670.
  10. Трубченинов В.А. Применение радиопоглощающего материала в четырехслойной зеркально-симметричной структуре с модальным резервированием / В.А. Трубченинов, Е.С. Жечев // Электронные средства и системы управления. Материалы докладов Международной научно-практической конференции. - 2022. - № 1-1. - С. 324-326.
  11. Официальный сайт компании "Зипсил" [Электрон. ресурс]. (https://www.zipsil.ru/high-loss-microwave-absorber-silicone-sheets/?ysclid=m1f1f5hm8p863136803) (дата обращения: 30.09.2024).
  12. Кечиев Л.Н. Проектирование печатных плат для цифровой быстродействующей аппаратуры. - 2007.
  13. Electromagnetic Compatibility (EMC). Part 1-5: High Power Electromagnetic (HPEM) Effects on Civil Systems, IEC. 61000 1 5, Ed: IEC, 2004.
  14. Baum C.E. Norms of time-domain functions and convolution operators //Recent Advances in Electromagnetic Theory. - New York, NY: Springer New York, 1990. - С. 31-55.