Устройство защиты от помех систем передачи информации

Устройство защиты от помех систем передачи информации

Реферат

Изобретение относится к радиоэлектронной промышленности и предназначено для повышения помехоустойчивости систем передачи информации.

Из уровня техники известно устройство повышения помехоустойчивости систем передачи информации (Патент RU №94027965 опубликован 27.03.1996, МПК Н04В 1/62). С целью повышения помехоустойчивости устройство содержит второй корректирующий фильтр, устройство управления вторым корректирующим и вторым предыскажающим фильтрами, второй канал управления, второй предыскажающий фильтр, причем последовательно соединены источник сигнала, второй предыскажающий фильтр, первый предыскажающий фильтр, канал связи, первый корректирующий фильтр, приемник информации; вход анализатора спектра помехи подключен к выходу канала связи, а выход анализатора спектра помехи - к управляющему входу первого корректирующего фильтра и через первый канал управления - к управляющему входу первого предыскажающего фильтра; к входу приемника информации подключен вход второго корректирующего фильтра, а выход последнего связан со входом устройства управления адаптивными вторым предыскажающим и вторым, корректирующим фильтрами; при этом выход устройства управления адаптивными вторым корректирующим и вторым предыскажающим фильтрами связан с управляющим входом второго корректирующего фильтра и через второй канал управления - с управляющим входом второго предыскажающего фильтра; управляющий выход второго корректирующего фильтра связан с управляющим входом устройства управления адаптивными вторым предыскажающим и вторым корректирующим фильтрами. Технико-экономическая эффективность устройства состоит в увеличении его помехоустойчивости за счет уменьшения уровня межсимвольных помех.

К недостаткам данного устройства следует отнести сложность его схемотехнического решения.

Известно радиопоглощающее покрытие (Патент RU №2155420 опубликован 12.01.2000 г., МПК G09D 5/32). Радиопоглощающее покрытие, содержащее радиопоглощающий материал, включающий в себя в качестве полимерного связующего синтетический клей "Элатон" на основе латекса, а в качестве магнитного наполнителя - порошкообразный феррит или карбонильное железо при соотношении компонентов, мас.%: синтетический клей "Элатон" на основе латекса 80-20, порошкообразный феррит или карбонильное железо 20-80. Радиопоглощающее покрытие выполнено в виде слоев радиопоглощающего материала, первый из которых нанесен на отражающую электромагнитные волны (ЭМВ) поверхность, а остальные нанесены последовательно один на другой. При этом количество слоев радиопоглощающего материала определяется расчетной величиной коэффициента поглощения ЭМВ радиопоглощающего покрытия согласно следующему соотношению:

Kn=К_э·N,

где Кп - расчетный коэффициент поглощения ЭМВ радиопоглощающего покрытия;

К_э - эмпирический коэффициент поглощения ЭМВ, учитывающий соотношение компонентов наносимого радиопоглощающего материала и технологические условия нанесения этого материала;

N - количество слоев радиопоглощающего материала.

Недостатком данного устройства является сложность обеспечения равномерности покрытия в процессе его нанесения на поверхности защищаемого оборудования, имеющие различную геометрическую форму и различным образом ориентированные в пространстве. При этом возникает необходимость выполнения покрытия многослойным с дистанционным контролем отражающих свойств после нанесения каждого слоя.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является экранирующий элемент для повышения электромагнитной совместимости электрических, в частности, функциональных электронных узлов, окруженных, по крайней мере частично, электропроводящими экранирующими стенками корпуса или содержащих монтажные платы, которые имеют электропроводящие экранирующие участки (Патент RU №2142212 опубликован 27.11.1999 г., МПК Н05К 9/00), который и выбран в качестве прототипа. Экранирующий элемент образует промежуточный элемент для уплотняющего проводящего перекрытия таких экранирующих участков, продольная протяженность которых велика по сравнению с размерами его поперечного сечения, в частности, выполненного по типу профильного уплотнения. Предусмотрен практически жесткий несущий элемент, содержащий, по крайней мере, один сжимаемый или упругий слой из проводящего материала, нанесенного непосредственно на одну из его продольных наружных поверхностей.

К недостаткам данного устройства следует отнести недостаточно высокую защиту от помех радиоэлектронных устройств, а также сложность конструкции экранирующего элемента.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение помехоустойчивости систем передачи информации и упрощение конструкции устройства защиты от помех систем передачи информации.

Технический результат достигается за счет того, что устройство защиты от помех систем передачи информации содержит экранирующий элемент. Причем оно дополнительно снабжено радиопоглощающим устройством, состоящим из поглощающего и уплотнительного элементов, соединенных между собой горизонтальными поверхностями, при этом уплотнительный элемент радиопоглощающего устройства своей горизонтальной поверхностью размещен и закреплен на внутренней поверхности экранирующего элемента, расположенного над горизонтальной поверхностью корпуса системы передачи информации, установленной на печатной плате, причем радиопоглощающее устройство выполнено с возможностью плотного прилегания со стороны поглощающего элемента к горизонтальной поверхности корпуса системы передачи информации.

На чертеже изображено устройство защиты от помех систем передачи информации, которое содержит экранирующий элемент 1, который выполнен в виде металлической пластины. Устройство защиты от помех систем передачи информации дополнительно снабжено радиопоглощающим устройством 2, состоящим из поглощающего элемента 3 и уплотнительного элемента 4, соединенных между собой горизонтальными поверхностями при помощи клея 5. Поглощающий элемент 3 выполнен в виде прямоугольной пластины из феррита заданных размеров, а уплотнительный элемент 4 выполнен в виде пластины из резины, имеющей те же размеры, что и поглощающий элемент 3. При этом уплотнительный элемент 4 радиопоглощающего устройства 2 своей горизонтальной поверхностью размещен и закреплен при помощи клея 6 на внутренней поверхности экранирующего элемента 1, непосредственно над корпусом 7 системы передачи информации 8. Экранирующий элемент 1 расположен параллельно горизонтальной поверхности корпуса 7 системы передачи информации 8, установленной на многослойной печатной плате 9 с техническим рисунком. Причем радиопоглощающее устройство 2 выполнено с возможностью плотного прилегания со стороны поглощающего элемента 3 к горизонтальной поверхности корпуса 7 системы передачи информации 8. Высота радиопоглощающего устройства 2 определяется размером зазора между внутренней поверхностью экранирующего элемента 1 и внешней поверхностью корпуса 7 микросхемы, посредством которой реализована система передачи информации 8. Толщина поглощающего элемента 3, выполненного в виде прямоугольной ферритовой пластины, определяется возможностью обеспечения заданной поглощающей способности. А определение толщины уплотнительного элемента 4 вытекает из условия обеспечения возможности плотного прилегания радиопоглощающего устройства 2 к поверхности корпуса 7 микросхемы.

Сборка и работа устройства защиты от помех систем передачи информации осуществляется следующим образом.

Поглощающий элемент 3 и уплотнительный элемент 4, которые образуют радиопоглощающее устройство 2, горизонтальными поверхностями скрепляют между собой при помощи клея 5 на основе полиуретановой смолы (например, марки ПУ-2). Затем уплотнительный элемент 4 второй горизонтальной поверхностью закрепляют на внутренней поверхности экранирующего элемента 1 при помощи клея 6 на основе фенолформальдегидной смолы (например, марки 88-НП). При этом место крепления радиопоглощающего устройства 2 определяется расположением корпуса 7 микросхемы 8 на печатной плате 9. Далее экранирующий элемент 1 устанавливают и закрепляют над поверхностью печатной платы 9, на которой расположена система передачи информации 8. Радиопоглощающее устройство 2 располагают непосредственно над корпусом 7 микросхемы 8 с возможностью плотного прилегания к его горизонтальной поверхности.

Современные системы передачи информации содержат чувствительные к электромагнитному излучению электронные элементы и устройства. При эксплуатации систем передачи информации для обеспечения их надежной работы возникает необходимость защиты от воздействия электромагнитных излучений как внешних, так и внутренних.

Защиту от внешних электромагнитных излучений осуществляет экранирующий элемент 1. Радиопоглощающее устройство 2 позволяет осуществить защиту от воздействия электромагнитных волн, распространяемых внутри системы передачи информации по эфиру с выхода на вход. Поглощающий элемент 3, входящий в состав радиопоглощающего устройства 2 и выполненный в виде пластины из феррита, позволяет снизить уровень поступающего на вход паразитного сигнала. Кроме того, использование уплотнительного элемента 4 из пористой резины, а также жесткое соединение экранирующего, поглощающего и уплотнительного элементов заданной толщины позволяет дополнительно использовать интерференционный механизм поглощения и обеспечить высокую стабильность характеристик радиопоглощающего устройства.

Проведенные исследования подтвердили эффективность использования данного устройства защиты от помех систем передачи информации на примере радиолокационного приемного устройства, размещенного на многослойной печатной плате. В состав радиолокационного приемного устройства входит чувствительный аналого-цифровой преобразователь (АЦП), выполненный на микросхеме. На вход радиолокационного приемного устройства поступает сигнал, который, проходя через аналого-цифровой преобразователь (АЦП), преобразуется в цифровой код на выходе устройства. При этом часть сигнала с выхода АЦП по эфиру внутри системы передачи информации поступает снова на его вход, что в дальнейшем приводит к тому, что на выходе устройства появляются паразитные составляющие сигнала, приводящие к потере чувствительности приемника. Устранить указанные выше недостатки позволила предложенная конструкция устройства защиты от помех систем передачи информации.

Для повышения надежности работы радиолокационного приемного устройства было использовано устройство защиты от помех, содержащее экранирующий элемент в виде металлической пластины толщиной 4 мм, расположенной параллельно плоскости многослойной печатной платы, с закрепленным на его внутренней поверхности при помощи клея на основе фенолформальдегидной смолы радиопоглощающим устройством, длина и ширина которого соизмеримы с размерами корпуса микросхемы. Радиопоглощающее устройство состоит из поглощающего элемента, выполненного в виде прямоугольной пластины из высокочастотного феррита толщиной 3 мм, и уплотнительного элемента тех же размеров, выполненного в виде пластины из резины толщиной 0,6 мм, соединенных между собой горизонтальными поверхностями при помощи клея на основе полиуретановой смолы. При этом радиопоглощающее устройство размещено непосредственно над корпусом микросхемы, посредством которой реализован АЦП. Причем радиопоглощающее устройство выполнено с возможностью плотного прилегания со стороны поглощающего элемента к горизонтальной поверхности корпуса микросхемы. Высота радиопоглощающего устройства определяется размером зазора между внутренней поверхностью экранирующего элемента и внешней поверхностью корпуса микросхемы. Результатом применения устройства защиты от помех систем передачи информации стало повышение чувствительности радиолокационной приемной системы на 5 дБ, что имеет важное значение для систем данного типа.

Данная конструкция устройства защиты от помех систем передачи информации проста в изготовлении и использовании и позволяет значительно повысить помехозащищенность систем передачи информации.

1. Устройство защиты от помех систем передачи информации, содержащее экранирующий элемент, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено радиопоглощающим устройством, состоящим из поглощающего и уплотнительного элементов, соединенных между собой горизонтальными поверхностями, при этом уплотнительный элемент радиопоглощающего устройства своей горизонтальной поверхностью размещен и закреплен на внутренней поверхности экранирующего элемента, расположенного над горизонтальной поверхностью корпуса системы передачи информации, установленной на печатной плате, причем радиопоглощающее устройство выполнено с возможностью плотного прилегания со стороны поглощающего элемента к горизонтальной поверхности корпуса системы передачи информации.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что система передачи информации реализована в микросхеме.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что экранирующий элемент расположен параллельно плоскости печатной платы.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что длина и ширина радиопоглощающего устройства соизмеримы с размерами корпуса микросхемы.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что высота радиопоглощающего устройства определяется величиной зазора между внутренней поверхностью экранирующего элемента и внешней поверхностью корпуса микросхемы.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поглощающий элемент выполнен в виде пластины из феррита.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что уплотнительный элемент выполнен в виде пластины из резины.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поглощающий и уплотнительный элементы соединены между собой при помощи клея на основе полиуретановой смолы.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что радиопоглощающее устройство закреплено на внутренней поверхности экранирующего элемента при помощи клея на основе фенолформальдегидной смолы.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что толщина поглощающего элемента определяется возможностью обеспечения заданной поглощающей способности.

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что толщина уплотнительного элемента определяется возможностью плотного прилегания радиопоглощающего устройства к поверхности корпуса микросхемы.