Главная | RSS News
 
 

Оптимизация внутриаппаратурной ЭМС

Моделирование электромагнитных процессов в межсоединениях цифровых печатных плат становится актуальным, когда длительность фронта сигнала элемента составляет наносекунды и электрическая длина проводника соизмерима с длиной волны сигнала. Интуитивное решение проблемы задержек сигналов, искажений и отражений – это уменьшение длины межсоединений и, следовательно, увеличение плотности проводников на плате. Однако увеличение плотности способствует возникновению перекрестных помех между соседними проводниками. Разработчик должен принять компромиссное решение при конструировании печатной платы [297].
Для реальных цепей связь между большим количеством параметров межсоединений и критериями разработки печатной платы становится особенно сложной. Поэтому необходим оптимизационный подход, при котором рассчитывались бы параметры межсоединений при проектировании всей цепи на печатной плате.
Многопроводные линии передач используются как простейшие элементы в межсоединениях печатных плат. Традиционная модель межсоединения базируется на предположении о распространении квази-ТЕМ волны в проводнике. С учетом этого допущения многопроводную линию передачи можно описать системой дифференциальных уравнений в частных производных во временной области или системой обыкновенных дифференциальных уравнений в частотной области. Существует несколько методов решения подобных уравнений: метод нормальных волн во временной области и частотной области, метод продвижения во времени и метод функций Грина. По сравнению с другими методами, метод пошагового продвижения во времени позволяет анализировать цепи с нелинейными элементами, исследовать межсоединения с потерями, прост при программной реализации и хорошо совмещается с этапом схемотехнического проектирования цифровых печатных плат. Ниже в анализе электромагнитных процессов в межсоединениях печатных плат применяется именно метод продвижения во времени (раздел 2.2).
Поперечное сечение многопроводной линии передачи с N межсоединениями может быть представлено матрицами (NN): погонных индуктивностей [L], погонных сопротивлений [R], погонных коэффициентов электростатической индукции [B] и погонных проводимостей [G]. Эти матрицы параметров межсоединений вычисляют по физико-геометрическим параметрам печатной платы, используя либо эмпирические формулы, либо методы анализа квазистатических полей (раздел 2.1).
Предположим, что вся цепь печатной платы состоит из подсетей. Типичная подсеть – это многопроводная линия передачи. Пусть эти подсети разбиты на группы, и внутри каждой группы разные линии передач имеют одинаковую толщину, ширину и физические параметры, но могут отличаться длиной. Число физико-геометрических параметров для многопроводной линии передачи гораздо меньше числа её электрических параметров, поэтому эффективная оптимизация отклика межсоединения может строиться через изменение геометрических параметров проводников.
Пусть сигнал имеет трапецеидальную форму с длительностью импульса Т и переднего фронта tфр. Вектор  – вектор проектных параметров, он включает в себя ширину проводника, расстояние до слоя земли, длину проводника, расстояние до соседнего проводника и т.д. Обозначим Vj(, t) – отклик в точке j межсоединения в момент времени t; J1 – список, содержащий все точки цепи, в которых существует требуемый сигнал; J2 – список, содержащий все точки цепи, в которых сигнал отсутствует. Другими словами, если точка j J1, то точка находится на пути распространения полезного сигнала, а в случае j J2, точка лежит вне пути распространения сигнала. Предположим, что задержка распространения сигнала в межсоединении j – время, за которое сигнал достигает порогового значения в точке j. Благодаря интерференционным эффектам в межсоединениях отклик может возрастать (падать) гораздо медленнее, чем сигнал элемента-источника. Наличие нежелательного сигнала (перекрестной помехи) в точках jJ2 обусловлено существованием электромагнитной связи между проводниками. Предположим, Vj(Ф, t) – наибольшая величина (амплитуда) перекрестной помехи в точке jJ2 в момент времени t, 0<><. задача="" оптимизации="" заключается="" в="" том,="" чтобы="" найти="" минимум="" j(ф,t)="" при="" jj1="" и="" минимум="" vj(ф,t)="" при="" jj2="" в="" области="" допустимых="" значений="" вектора="" проектных="" параметров="">
В данной работе предлагается оптимизация внутриаппаратурной ЭМС межсоединений печатных плат цифровых ЭС генетическими алгоритмами.

Прочитало: 1579
 
 
Календарь
 
«    Октябрь 2013    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 
 
 

Меню
  »  Классификация портов проникновения ЭМИ
»  Задачи ЭМС ЭС при внешних воздействиях
»  Средства электромагнитного террора
»  Методы и средства анализа воздействия ЭМИ на ЭС
»  Анализ эффективности экранирования корпусов ЭС
»  Экранирование э.-м. воздействий стенами ИЗ
»  Цель и методы оптимизации
»  Оптимизация внутриаппаратурной ЭМС межсоединений
»  Многокритериальная оптимизация
 
 

Архивы
 Октябрь 2008 (17)
Сентябрь 2008 (30)
Август 2008 (19)
 
 

Популярное
   
 

Реклама
 
Статьи
Ещё
 
 

 
 
E-M-P.Ru 1, 2