Модальное резервирование: современное состояние

DOI: 10.21293/1818-0442-2024-27-3-55-69

Скачать текст статьи в формате PDF

Скачать JATS xml

Аннотация: Модальное резервирование (МР) является одним из эффективных способов одновременного обеспечения электромагнитной совместимости и надежности радиоэлектронной аппаратуры. Ранее выполнен развернутый обзор истории развития МР и исследований по нему до 2021 г. В силу бурного развития МР в последние годы выполнен обзор последних исследований, в том числе патентов и зарегистрированных программ для ЭВМ по настоящее время и выделена значимость каждого их них. На основе этого обзора выявлены структуры, подходящие для исследования уровня излучаемой эмиссии от них квазистатическим подходом и экспериментально в ТЕМ-камерах. Обобщена новизна представленных исследований.

Ключевые слова: электромагнитная совместимость, модальная фильтрация, модальное резервирование, печатная плата, гибкий печатный кабель, кондуктивная эмиссия, излучаемая эмиссия

Сведения о финансировании: Исследование выполнено в ТУСУРе за счет гранта Российского научного фонда № 24-29-00579, https://rscf.ru/project/24-29-00579/.

Библиография статьи:
Зима Е. Модальное резервирование: современное состояние / Е. Зима, Р. Р. Газизов // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. – 2024. – Т. 27, № 3. – С. 55–69. DOI: 10.21293/1818-0442-2024-27-3-55-69

Авторы и правообладатели:

  • Зима Е. , Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (Томск, Россия)
  • Газизов Р. Р. , Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (Томск, Россия)

  • 1. Шарафутдинов В.Р. Способы резервирования элементов радиотехнических устройств на основе модальной фильтрации: дис. … канд. техн. наук. – Томск, 2019. – 153 с.
  • 2. Gazizov T.R. New approach to EMC protection / T.R. Gazizov, A.M. Zabolotsky // The 18th International Zurich Symposium on Electromagnetic Compatibility. – Munich, Germany, 2007. – P. 273–276. DOI: 10.1109/EMCZUR.2007.4388248.
  • 3. Заболоцкий А.М. Модальные фильтры для защиты бортовой радиоэлектронной аппаратуры космического аппарата: монография / А.М. Заболоцкий, Т.Р. Газизов. – Томск: Изд-во ТУСУРа, 2013. – 151 с.
  • 4. Алхадж Хасан А. Обзор исследований по модальному резервированию / А. Алхадж Хасан, Т.Р. Газизов // Доклады ТУСУР. – 2022. – Т. 25, № 4. – С. 54–67.
  • 5. Alhaj Hasan A. Ensuring the Reliability and EMC by Modal Reservation: A Brief History and Recent Advances / A. Alhaj Hasan, T.R. Gazizov // Symmetry. – 2022. – Vol. 14. – Р. 2466. DOI: 10.3390/sym14112466.
  • 6. Zima Y. Improved Estimation of the Radiated Emission from Structures with Multiple Modal Reservation / Y. Zima, A.F. Alhaj Hasan // 2024 IEEE 25th International Conference of Young Specialists on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices (EDM). – 2024. – P. 780–783. DOI: 10.1109/EDM61683.2024.10615032.
  • 7. Medvedev A.V. Experimental study of a structure with single modal reservation before and after failure / A.V. Medvedev, Y.S. Zhechev, T.R. Gazizov // IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility. – 2022. – Vol. 64, No. 4. – P. 1171–1181.
  • 8. Lakoza A.M. The Efficiency of Conductor Placement in Circuits with Single Modal Redundancy in Differential and Common Modes / A.M. Lakoza, V.P. Kosteletsky // 2023 IEEE 24th International Conference of Young Specialists on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices (EDM). – 2023. – P. 1210–1214. DOI: 10.1109/EDM58354.2023.10225177.
  • 9. Samoylichenko M.A. Influence of Failures in Flexible Printed Cables with Single Modal Reservation on the Attenuation of an Ultra-Short Pulse / M.A. Samoylichenko, T.R. Gazizov // 2023 IEEE 24th International Conference of Young Specialists on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices (EDM). – 2023. – P. 520–524. DOI: 10.1109/EDM58354.2023.10225220.
  • 10. Samoylichenko M.A. Single Modal Reservation of Flexible Printed Cables / M.A. Samoylichenko, T.R. Gazizov // 2023 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing (ICIEAM). – 2023. – P. 317–322. DOI: 10.1109/ICIEAM57311.2023.10138969.
  • 11. Пат. 2 603 843 РФ, МПК Н 04 B 15/02. Способ резервирования для печатных плат / Т.Р. Газизов, П.Е. Орлов, В.Р. Шарафутдинов и др. – № 2015137547/07; заявл. 02.09.15; опубл. 10.12.2016, Бюл. № 34. – 8 с.
  • 12. Морозов С.Р. Характеристики структуры с проводниками на внешнем слое печатной платы с модальным резервированием / С.Р. Морозов, А.В. Медведев // Научная сессия ТУСУР–2023: сборник избр. статей междунар. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых, Томск, 17–19 мая 2023 г. – Томск: В-Спектр (ИП В.М. Бочкарева); ТУСУР, 2023. – Ч. 2. – С. 48–51.
  • 13. Алхадж Хасан А. Сравнение измеренных частотных характеристик печатных плат с модальным резервированием до и после отказа при разных температурах / А. Алхадж Хасан, Т.Р. Газизов // Изв. высш. учеб. завед. России. Радиоэлектроника. – 2023. – Т. 26, № 2. – С. 37–51.
  • 14. Zhecheva A.V. Simulating Integrated Circuit Immunity to Powerful Conducted Emissions in Circuits with Single Modal Reservation / A.V. Zhecheva, Y.S. Zhechev // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем (МЭС). – 2021. – No. 4. – P. 122–126.
  • 15. Medvedev A.V. Studying the Propagation of an Ultrashort Pulse in a Cable Attached to a PCB System with Modal Reservation // 2021 IEEE 22th International Conference of Young Specialists on Micro/Nanotechnologies and Electron Devices (EDM). – 2021. – P. 167–170. DOI: 10.1109/EDM52169.2021.9507706.
  • 16. Алхадж Хасан А. Виртуальные испытания структуры с модальным резервированием в системе TALGAT // Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири (СИБРЕСУРС-28–2022): докл. 28-й Междунар. науч.-практ. конф., Томск, 16 ноября 2022 г. – Томск: ТУСУР, 2022. – С. 102–107.
  • 17. Алхадж Хасан А. Квазистатическое моделирование мини-TEM-камеры в системе TALGAT для испытания структур с модальным резервированием до частоты 5 ГГц // Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири (СИБРЕСУРС-28–2022): докл. 28-й Междунар. науч.-практ. конф., Томск, 16 ноября 2022 г. – Томск: ТУСУР, 2022. – С. 96–101.
  • 18. Морозов C.Р. Квазистатический анализ и оптимизация многослойной печатной платы с модальным резервированием и двусторонней трассировкой / С.Р. Морозов, А.В. Медведев // Системы управления, связи и безопасности. – 2023. – № 3. – С. 91–106. DOI: 10.24412/2410-9916-2023-3-91-106.
  • 19. Gazizov R.R. The Models for Evaluation of Environment Impact for the Circuit Board with Modal Reservation Using N-norms / R.R. Gazizov, T.R. Gazizov // 2022 Ural Symposium on Biomedical Engineering, Radioelectronics and Information Technology (USBEREIT) – 2022. – P. 119–121.
  • 20. Мурманский М.С. Применение магнитодиэлектрического покрытия в структуре с двукратным модальным резервированием / М.С. Мурманский, Е.С. Жечев // Научная сессия ТУСУР–2022: сборник избр. статей междунар. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых, Томск, 18–20 мая 2022 г. – Томск: В-Спектр, 2022. – Ч. 1. – С. 227–230.
  • 21. Morozov S.R. Simulating an asymmetric structure with double modal reservation / S.R. Morozov, A.V. Medvedev // 2023 IEEE XVI International scientific and technical conference actual problems of electronic instrument engineering (APEIE) – 2023. – P. 610–613.
  • 22. Alhaj Hasan A. Radiated emissions from PCBs with double MR before and after failure / A. Alhaj Hasan, V.A. Semenyuk, T.R. Gazizov // 2023 Russian workshop on power engineering and automation of metallurgy industry: research & practice (PEAMI). – 2023. – P. 49–53.
  • 23. Alhaj Hasan A. Understanding the effectiveness of double modal reservation in PCB manufacturing: experimental study on radiated emissions / A. Alhaj Hasan, V.A. Semenyuk, T.R. Gazizov // 2023 Russian workshop on power engineering and automation of metallurgy industry: research & practice (PEAMI). – 2023. – P. 44–48.
  • 24. Samoylichenko M.A. Application of a Mirror-Symmetric Modal Filter on a Double-Sided Printed Circuit Board for Multiple Modal Reservation / M.A. Samoylichenko, A.V. Zhecheva // 2023 International Ural Conference on Electrical Power Engineering (UralCon). – 2023. – P. 359–363.
  • 25. Chernikova E.B. Multivariate analysis of multiconductor transmission lines for triple modal reservation / E.B. Chernikova, A. Belousov, A. Zabolotsky // 22st International conference of young specialists on micro/nanotechnologies and electron devices EDM. – 2021. – P. 158–162.
  • 26. Kosteletskii V.P. Method for Experimental Study of Circuits with Triple Modal Reservation in Time and Frequency Domains / V.P. Kosteletskii, A.V. Medvedev, Y.S. Zhechev // 2022 International Ural Conference on Electrical Power Engineering (UralCon). – 2022. – P. 80–85.
  • 27. Медведев А.В. Анализ защитных характеристик структуры двуслойной печатной платы из различных материалов с трехкратным модальным резервированием / А.В. Медведев, С.Р. Морозов // 28-я Междунар. науч.-практ. конф. «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири. СИБРЕСУРС-28–2022». – Томск: ТУСУР, 2022. – С. 126–134.
  • 28. Медведев А.В. Моделирование и экспериментальное исследование четырехпроводной полосковой структуры с трехкратным модальным резервированием при отказах её элементов // Доклады ТУСУР. – 2023. – Т. 26, № 1. – С. 48–55.
  • 29. Лакоза А.М. Разработка печатной платы с трехкратным модальным резервированием с исполнением опорного проводника в виде боковых полигонов / А.М. Лакоза, А.В. Медведев // Сборник избр. статей междунар. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Научная сессия ТУСУР–2022»: в 3 ч. – Ч. 1. – Томск: В-Спектр, 2022. – С. 224–227.
  • 30. Медведев А.В. Алгоритм анализа структур с трехкратным модальным резервированием после отказов / А.В. Медведев, Т.Р. Газизов // Матер. X Всерос. науч.-техн. конф.: Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем. МЭС–2021, Москва. – 2021. – С. 59–66.
  • 31. Medvedev A.V. Studying the circuit switching order after failures for a shielded structure with triple modal reservation / A.V. Medvedev, T.R. Gazizov // 2021 Ural Symposium on Biomedical Engineering, Radioelectronics and Information Technology (USBEREIT). – 2021. – P. 0427–0430.
  • 32. Medvedev A.V. Experimental study of a structure with triple modal reservation before and after failures / A.V. Medvedev, Y.S. Zhechev, T.R. Gazizov // IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility. – 2023. – No. 65(1). – P. 360–363.
  • 33. Медведев А.В. Моделирование, оценка и выбор оптимального порядка переключения цепей с трехкратным модальным резервированием после отказов вдоль проводников // Системы управления, связи и безопасности. – 2023. – № 2. – С. 175–203.
  • 34. Chernikova E.B. Quasi-static analysis of shielded multiconductor transmission lines for triple modal reservation / E.B. Chernikova, A.O. Belousov // 2021 Ural Symposium on Biomedical Engineering, Radioelectronics and Information Technology (USBEREIT). – 2021. – P. 0259–0263.
  • 35. Alhaj Hasan A. Experimental study on after failure radiated emissions of triple modal reservation circuits / A. Alhaj Hasan, V.A. Semenyuk, T.R. Gazizov // 2023 International Russian Automation Conference (RusAutoCon). – 2023. – P. 837–842.
  • 36. Alhaj Hasan A. Exploring the impact of triple modal reservation on radiated emissions: experimental insights for PCB manufacturing / A. Alhaj Hasan, V.A. Semenyuk, T.R. Gazizov // Матер. VII Междунар. научной конф. «Информационные технологии и технические средства управления» (ICCT–2023), 2–6 октября 2023 г., Астрахань. – 2023. – С. 173–176.
  • 37. Св-во о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2021663568. Программа для оценки излучаемой эмиссии структуры с модальным резервированием / А. Алхадж Хасан, А.А. Квасников, Т.Р. Газизов. – Заявка № 2021662273. Дата поступ.: 6 августа 2021 г. Зарег. в Реестре программ для ЭВМ 18 августа 2021 г.
  • 38. Св-во о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2021663457. Программа для оценки излучаемой эмиссии от одного и двух связанных проводов над плоскостью земли с диэлектриком и без него / А. Алхадж Хасан, Т.Р. Газизов. – Заявка № 2021662294. Дата поступ.: 6 августа 2021 г. Зареги. в Реестре программ для ЭВМ 17 августа 2021 г.
  • 39. Св-во о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2022683074. Оценка излучаемых эмиссий от печатной платы с модальным резервированием путём виртуальных испытаний в мини-TEM-камере / А. Алхадж Хасан, А.А. Квасников, Т.Р. Газизов. – Заявка № 2022681828. Дата поступ.: 18 ноября 2022 г. Зарег. в Реестре программ для ЭВМ 30 ноября 2022 г.
  • 40. Св-во о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2021680554. Анализ четырехслойной зеркально-симметричной полосковой структуры с трехкратным модальным резервированием / Е.С. Жечев, С.В. Власов, А.М. Заболоцкий. – Заявка № 2021669877. Дата поступ.: 08 декабря 2021 г. Зарег. в Реестре программ для ЭВМ 13 декабря 2021 г.
  • 41. Пат. 2 784 710 РФ, МПК Н 04 B 15/02. Способ трассировки двухсторонней печатной платы с модальным резервированием и уменьшенным количеством проводников / М.А. Самойличенко, Т.Р. Газизов. – № 2 022 122 228; заявл. 16.08.22; опубл. 29.11.2022, Бюл. № 34. – 8 с.
  • 42. Пат. 2 794 739 РФ, МПК Н 04 B 15/00. Способ симметричной трассировки сигнальных и опорных проводников цепей с модальным резервированием / А. Алхадж Хасан, Т.Р. Газизов. – № 2 022 130 296; заявл. 23.11.2022; опубл. 24.04.2023, Бюл. № 12. – 6 с.
  • 43. Пат. 2 603 850 РФ, МПК Н 04 B 15/02. Способ трассировки печатных проводников цепей с резервированием / Т.Р. Газизов, П.Е. Орлов, В.Р. Шарафутдинов и др. – № 2 015 129 253; заявл. 16.07.2015; опубл. 10.12.2016, Бюл. № 34. – 7 с.
  • 44. Пат. 2 801 688 РФ, МПК Н 04 B 15/02. Способ удаленной трассировки печатных проводников цепей с однократным модальным резервированием / Т.Р. Газизов, И.А. Иванцов. – № 2 022 131 709; заявл. 16.12.2022; опубл. 14.08.2023, Бюл. № 23. – 8 с.
  • 45. Пат. 2 801 830 РФ, МПК Н 04 B 15/02. Способ удаленной компоновки печатных проводников цепей с трехкратным модальным резервированием / Т.Р. Газизов, И.А. Иванцов. – № 2 022 132 011; заявл. 08.12.2022; опубл. 16.08.2023, Бюл. № 23. – 8 с.
  • 46. Пат. 2 751 672 РФ, МПК Н 04 B 15/02. Способ компоновки печатных проводников для цепей с модальным резервированием / Е.С. Жечев, А.О. Белоусов, Т.Р. Газизов и др. – № 2 020 126 549; заявл. 10.08.2020; опубл. 15.07.2021, Бюл. № 20. – 9 с.
Адрес редакции

  634050, г. Томск, пр. Ленина, 40, МК, каб. 310/2

  (3822) 701-582, внутр.: 1456

  journal@tusur.ru