Т.Р. Газизов1, М.Д. Юсаф2

1,2 Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (г. Томск, Россия)

1 talgat.r.gazizov@tusur.ru, 2 muhammad.junaid.yousaf@tusur.ru

Постановка проблемы. В условиях роста плотности размещения и монтажа радиоэлектронных средств, а также расширения верхней границы спектра полезных и помеховых сигналов возрастает актуальность обеспечения электромагнитной совместимости, в том числе защиты от сверхкоротких импульсов (СКИ), распространяющихся по цепям заземления. Несмотря на наличие стандартов и отдельных исследований, особенности распространения СКИ в многопроводных сильно связанных структурах, в частности в модальных фильтрах (МФ) с несколькими опорными проводниками, изучены недостаточно. В связи с этим представляет интерес исследование запатентованного МФ со связывающими проводниками, отличающегося большим числом сильно связанных сигнальных и опорных проводников, а также проведение моделирования кондуктивного воздействия, обусловленного протеканием тока электростатического разряда (ЭСР) в проводниках схемной земли МФ, методом квазистатического анализа в системе TUSUR.EMC.

Цель. Исследовать воздействие ЭСР по схемной земле МФ со связывающими проводниками.

Результаты. Выполнено квазистатическое моделирование временного отклика в частотной области модифицированным узловым методом с использованием метода моментов для вычисления матриц погонных параметров многопроводной линии передачи. Приведены формы напряжения в активном и пассивном проводниках МФ длиной 0,5 м. Показано, что без учета потерь уровень перекрестных наводок на его сигнальных проводниках достигает 53% от половины амплитуды электродвижущей силы воздействия ЭСР, а воздействие по разным проводникам и их комбинациям дает разные амплитуды и даже полярности наводок, давая между проводниками наводку 88,6%.

Практическая значимость. Исследование показало, что анализ по цепям заземления подобных структур легко выполнить обычным квазистатическим методом на основе модальной теории многопроводных линий передачи, например, в системе TUSUR.EMC.

Газизов Т.Р., Юсаф М.Д. Перекрестные наводки в модальном фильтре со связывающими проводниками при воздействии электростатического разряда по схемной земле // Электромагнитные волны и электронные системы. 2026. Т. 31. № 4. С. 29−41. DOI: https://doi.org/10.18127/j15604128-202604-03

1. Верба В.С., Меркулов В.И., Тетеруков А.Г. Электромагнитная совместимость. Часть 2. Непреднамеренные радиопомехи // Электромагнитные волны и электронные системы. 2025. Т. 30. № 2. С. 5−19. DOI 10.18127/j15604128-202502-01.
2. Здухов Л.Н., Парфёнов Ю.В., Тарасов О.А., Чепелев В.М. Три возможных механизма возникновения отказов электронных устройств в результате электромагнитного воздействия // Технологии электромагнитной совместимости. 2018. № 2(65). С. 22–34.
3. ГОСТ Р 52863-2007. Защита информации. Автоматизированные системы в защищенном исполнении. Испытания на устойчивость к преднамеренным силовым электромагнитным воздействиям. М.: Стандартинформ. 2008. 34 с.
4. IEC 61000-4-4-95. Electromagnetic compatibility. Susceptibility to nanosecond pulse interferences. Requirements and test methods.
5. Joffe E.B., Lock K.S. Grounds for grounding. New York: Wiley. 2010.
6. Fortov V., Parfenov Y., Zduhov L., Borisov R., Petrov S., Siniy L. A Computer Code for Estimating Pulsed Electromagnetic Distubances Penetrating into Building Power and Earthing Circuits // 14th International Zurich Symposium and Technical Exposition on Electromagnetic Compatibility. Zurich, Switzerland. 2001. P. 1–4. DOI 10.23919/EMC.2001.10792102.
7. Иванцов И.А. Модальное разложение помехи в связанной микрополосковой линии при удалении сигнальных проводников друг от друга // Системы управления, связи и безопасности. 2023. № 3. С. 124-133. DOI 10.24412/2410-9916-2023-3-124-133.
8. Юсаф М.Д. Перекрестные наводки в модальном фильтре со связывающим проводником при воздействии сверхкороткого импульса по схемной земле // Сборник избранных статей научной сессии ТУСУР. 2025. № 1-2. С. 52–55.
9. Юсаф М.Д. Перекрестные наводки в модальном фильтре со связывающими проводниками при воздействии сверхкороткого импульса по разным проводникам схемной земли // Сб. статей V Всеросс. с междунар. участием молодежной конф. Томск: Национальный исследовательский Томский политехнический университет. 2025. С. 527–531.
10. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2024664804 от 25.06.2024. Система компьютерного моделирования электромагнитной совместимости ТУСУР.ЭМС (TUSUR.EMC) / Газизов Т.Р., Куксенко С.П., Заболоцкий А.М., Квасников А.А., Иванов А.А., Белоусов А.О., Максимов А.Е., Клюкин Д.В., Алхадж Хасан А.Ф., Ким Г.Ю., Жечев Е., Осинцев А.В., Семенюк В.А., Нгуен М.Т., Комнатнов М.Е.
11. Gazizov T.R., Sagiyeva I.Y., Kuksenko S.P. Solving the complexity problem in the electronics production process by reducing the sensitivity of transmission line characteristics to their parameter variations // Complexity. 2019. V. 2019. P. 6301326. DOI 10.1155/ 2019/6301326.
12. Chernikova E.B., Belousov A.O., Gazizov T.R., Zabolotsky A.M. Using reflection symmetry to improve the protection of radio-electronic equipment from ultrashort pulses // Symmetry. 2019. V. 11. № 7. P. 883. DOI 10.3390/sym11070883.
13. Максимов А.Е., Куксенко С.П. Об особенностях вычисления погонных параметров и характеристик многопроводных линий передачи // Радиотехника и электроника. 2023. Т. 68. № 12. С. 1184–1201. DOI 10.31857/S0033849423120136.
14. ГОСТ Р 53734.3.3-2016. Методы моделирования электростатических явлений. Электростатический разряд. Модель заряженного устройства. М.: Стандартинформ. 2016. 23 с.
15. Заболоцкий А.М., Газизов Т.Р. Временной отклик многопроводных линий передачи. Томск: Томский государственный университет. 2007. 152 с.
16. Orlov P.E., Gazizov T.R., Zabolotsky A.M. Short pulse propagation along microstrip meander delay lines with design constraints: Comparative analysis of the quasi-static and electromagnetic approaches // Applied Computational Electromagnetics Society Journal. 2016. V. 31. № 3. P. 238–243.
17. Гордеева В.О., Белоусов А.О. Экспериментальные исследования модального фильтра на основе круглой кабельной структуры // Системы управления, связи и безопасности. 2024. № 2. С. 173–192. DOI 10.24412/2410-9916-2024-2-173-192.
18. Белоусов А.О. Каскадирование трехпроводных модальных фильтров на основе асимметричных коаксиальных структур и микрополосковой линии // Радиотехника и электроника. 2023. Т. 68. № 5. С. 498–506. DOI 10.31857/S0033849423050029.
19. Sagiyeva I.Y., Zhechev Ye.S., Kenzhegulova Z.M., Surovtsev R.S., Gazizov T.R. Modal Filter Based on a Microstrip Line with Two Side Conductors Grounded at Both Ends // IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility. 2023. V. 65. № 5. P. 1371–1378. DOI 10.1109/temc.2023.3275388.
20. Samoylichenko M.A., Zhechev Y.S., Kosteletskii V.P., Gazizov T.R. Electrical Characteristics of a Modal Filter with a Passive Conductor in the Reference Plane Cutout // IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility. 2021. V. 63. № 2. P. 435–442. DOI 10.1109/TEMC.2020.3011407.