Способ размещения конструктивных элементов цифровых радиоэлектронных средств

Изобретение относится к области конструирования аппаратуры, в частности к алгоритмам последовательности размещения модулей в цифровых радиоэлектронных средствах. При эксплуатации радиоэлектронных средств (РЭС) вследствие воздействия электромагнитных полей (ЭМП) возможно нарушение их работоспособности. Кроме того, сами РЭС и их составляющие могут являться источниками ЭМП, излучаемых во внешнее пространство, что может влиять на работу окружающего оборудования и составных частей приборов. Существующие в настоящее время способы не позволяют минимизировать взаимное воздействие конструктивных элементов внутри разрабатываемого устройства, что может привести к снижению помехозащищенности устройства на высоких и сверхвысоких частотах. Технический результат изобретения - повышение помехозащищенности цифровых радиоэлектронных средств, достигается тем, что при конструировании электронных блоков цифровых радиоэлектронных средств учитывают электромагнитное излучение, производимое конструктивными элементами (модулями) этих блоков, в виде частного показателя электромагнитного взаимодействия между модулями, который получают путем измерения спектра электромагнитного излучения, производимого конструктивными элементами (модулями) блоков. Модули в устройстве размещают последовательно, причем для очередного размещения из множества неразмещенных модулей выбирают тот, при котором максимизируется функция , где F1i - частный показатель связи i-го модуля с другими модулями, F2i - показатель качества теплового режима, F3i - частный показатель электромагнитного взаимодействия между модулями, R1, R2, R3 - весовые коэффициенты.

 

Изобретение относится к области конструирования аппаратуры, а в частности к алгоритмам последовательности размещения модулей в цифровых радиоэлектронных средствах.

При эксплуатации радиоэлектронных средств (РЭС) вследствие воздействия электромагнитных полей (ЭМП) возможно нарушение их работоспособности. Кроме того, сами РЭС и их составляющие могут являться источниками ЭМП, излучаемых во внешнее пространство, что может влиять на работу окружающего оборудования и составных частей приборов. Лучший способ решить проблему помехозащищенности, исключить с самого начала конструирования устройства причины, порождающие помехи.

Известен способ размещения конструктивных элементов цифровых радиоэлектронных средств (ЦРЭС), использующий перестановки, заключающийся в направленной оптимизации размещения модулей при выполнении критерия минимизации суммарной длины всех связей между элементами [1].

Недостатками данного способа являются:

во-первых, критерий минимизации суммарной длины всех соединений не всегда позволяет создать конструкцию, близкую к оптимальной, ибо он только косвенно учитывает связанность модулей между собой, в результате возможно решение, при котором связанные модули могут быть разнесены на большие расстояния, а пространство между ними может быть занято соединениями между другими модулями;

во-вторых, для реализации заложенного в данном способе алгоритма необходима первоначальная расстановка модулей, неудовлетворительное качество которой может значительно ухудшить окончательный результат размещения модулей в устройстве;

в-третьих, способ не позволяет минимизировать взаимное электромагнитное воздействие модулей внутри разрабатываемого устройства, что может привести к потере работоспособности устройства на высоких и сверхвысоких частотах.

Наиболее близким к предполагаемому техническому решению является способ последовательного размещения модулей, использующий следующие критерии оптимизации: минимум длины самой длинной связи, максимум числа связей между модулями, находящимися в соседних позициях [1]. Способ реализуют в два этапа. Сначала определяют оптимальные расстояния между любым i-м и j-м модулями с учетом необходимых ограничений. Далее для очередного размещения из множества неразмещенных модулей выбирают тот, при котором максимизируется функция

F=F1iR1·F2iR2, где F1i, F2i - соответственно частные показатели количества связей i-го модуля с другими модулями и качества теплового режима; R1, R2 - весовые коэффициенты [1].

Недостатком данного способа является то, что способ не позволяет минимизировать взаимное электромагнитное воздействие модулей внутри разрабатываемого устройства, что может привести к снижению помехозащищенности устройства на высоких и сверхвысоких частотах.

Технический результат предполагаемого изобретения - повышение помехозащищенности цифровых радиоэлектронных средств.

Технический результат достигается тем, что при конструировании электронных блоков цифровых радиоэлектронных средств измеряют и учитывают электромагнитное излучение, производимое конструктивными элементами (модулями) этих блоков, в виде частного показателя электромагнитного взаимодействия между модулями. В основу способа положен алгоритм последовательного размещения модулей, суть которого заключается в следующем.

В начале все модули упорядочивают по общему признаку. Для этого определяют оптимальные расстояния между любыми i-м и j-м модулями по критерию минимум длины самой длинной связи. Рассчитывают частный показатель качества связи (F1i). Определяют спектр электромагнитного излучения, производимого модулями. Рассчитывают F3i - частный показатель электромагнитного взаимодействия между модулями по формуле:

где Aki, Аkj - частотные составляющие спектров для i-го и j-го модулей. Определяют мощность теплового излучения модулей и рассчитывают F2i - частный показатель качества теплового режима.

Далее в установленной очередности для каждого из модулей определяют начальную позицию. Причем для очередного размещения из множества неразмещенных модулей выбирают тот, при котором максимизириуется функция:

F=F1iR1·F2iR2·F3iR3,

где R1, R2, R3 - весовые коэффициенты.

Затем процесс повторяют до тех пор, пока не будет получено размещение всех модулей.

В результате такого размещения модулей в устройстве их электромагнитное взаимодействие уменьшится, что повысит помехозащищенность устройства от внутренних электромагнитных помех. Обусловлено это тем, что конструктивные элементы ЦРЭС размещаются с учетом их взаимного электромагнитного влияния.

Способ был проверен при размещении модулей демонстрационного электронного блока БД-1. Введение в целевую функцию частного показателя, характеризующего электромагнитное взаимодействие между модулями (F3i), позволило снизить уровень внутренних помех, наводимых от излучения проводников соседних модулей, в 1,3 раза.

Предложенный способ размещения конструктивных элементов цифровых радиоэлектронных средств позволяет минимизировать взаимное электромагнитное воздействие конструктивных элементов (модулей) внутри разрабатываемого устройства, что повышает помехозащищенность цифровых радиоэлектронных средств.

Источники информации

1. Преснухин Л.Н., Шахнов В.А. Конструирование электронных вычислительных машин и систем. - М.: Высш. шк., 1986, с.249, 251-258.

Способ размещения конструктивных элементов цифровых радиоэлектронных средств, основанный на том, что модули в цифровом устройстве размещают последовательно, согласно критерия минимума самой длинной связи, с учетом показателя теплового режима, отличающийся тем, что перед размещением модулей в цифровых устройствах определяют спектр электромагнитного излучения, производимого модулями, рассчитывают частный показатель электромагнитного взаимодействия между модулями по формуле: ,
где Aki, Akj - частотные составляющие спектров для i-го и j-го модулей, определяют мощность теплового излучения модулей и рассчитывают частный показатель теплового режима F2i, далее в установленной очередности для каждого из модулей определяют начальную позицию, причем для очередного размещения из множества неразмещенных модулей выбирают тот, при котором максимизируется функция:
,
где F1i - частный показатель связи i-го модуля с другими модулями,
F2i - показатель качества теплового режима,
F3i - частный показатель электромагнитного взаимодействия между модулями,
R1, R2, R3 - весовые коэффициенты.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к соединению устройств ввода-вывода или устройств центрального процессора или передаче информации или других сигналов между этими устройствами.

Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться для нормализации температуры процессоров современных компьютеров. .

Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться для нормализации температуры процессоров современных компьютеров. .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для диагностики систем охлаждения различных комплексов, применяемых в радиолокации, связи, навигации, телевидении и других областях техники.

Изобретение относится к фильтрующему вентилятору с устройством для быстрого крепления. .

Изобретение относится к электротехнике, а именно к приборным узлам со шкафами распределительного устройства. .

Изобретение относится к конструктивным элементам различных электрических приборов и устройств, облегчающих охлаждение, в частности к охлаждающему элементу (1) из металла или металлического сплава, содержащему, по меньшей мере, одно охлаждающее ребро (4), которое соединено с металлическим корпусом (11) эксплуатационного средства.

Изобретение относится к области электроники, в частности к охлаждению теплонапряженных компонентов электронных приборов, включая компьютеры, а также к области теплотехники, в частности к тепловым трубам.

Изобретение относится к области компьютерной техники и, в частности, к серверным платформам, предназначенным для проведения высокопроизводительных вычислений и компьютерного моделирования

Изобретение относится к способу компоновки аппаратно-программных средств

Изобретение относится к электронному устройству для чтения документов. Техническим результатом является обеспечение прочного и тонкого устройства посредством использования прозрачной внешней поверхности и непрозрачной внутренней поверхности. Устройство имеет физическую толщину между передней поверхностью дисплея (12) и задней поверхностью (14) устройства, причем устройство содержит внешний интерфейс (1010), установленный на кромке упомянутого устройства, заднюю панель (600), имеющую внутреннюю поверхность (600b) и наружную поверхность (600a) для обеспечения упомянутой задней поверхности упомянутого устройства, при этом упомянутая задняя панель (600), по существу, прозрачна, а упомянутая внутренняя поверхность (600b) упомянутой задней панели, по существу, непрозрачна, при этом упомянутая задняя панель имеет вырез (602) для упомянутого внешнего интерфейса (1010) такой, что задняя поверхность упомянутого внешнего интерфейса находится, по существу, заподлицо с упомянутой задней поверхностью (14) устройства, обеспеченной упомянутой наружной (поверхностью) упомянутой прозрачной задней панели, и при этом упомянутая непрозрачная внутренняя поверхность (600b) упомянутой прозрачной задней панели дает ощущение, что упомянутое устройство является более тонким, чем упомянутая физическая толщина упомянутого устройства. 18 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к электронному комплексу обработки данных с взаимодополняющими ресурсами. Техническим результатом является обеспечение архитектуры электронного комплекса обработки данных с уменьшенным количеством компонентов. Электронный комплекс обработки данных содержит центральный модуль (30) и периферические модули, связанные с центральным модулем через электрические линии питания и передачи данных, при этом модули содержат: блок (31, 61) обработки, запоминающее устройство (32, 62), блок ввода/вывода (33, 63) и изоляцию силовых линий и линий передачи данных; при этом центральный модуль дополнительно содержит блок (35) электрического питания периферических модулей, общий блок запуска модулей и интерфейс (34) связи типа «звезды» с периферическими модулями; при этом каждый периферический модуль дополнительно содержит последовательный интерфейс (64) соединения с интерфейсом связи центрального модуля. 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к модульной вычислительной системе для центра обработки данных (ЦОД). Технический результат – обеспечение первоначального предоставления ЦОД вычислительной мощности или ее расширение, повышение эффективности отвода тепла, обеспечение защиты от пожара. Достигается тем, что модульная вычислительная система включает один или большее количество модулей ЦОД, содержащих компьютерные системы со стоечным монтажом. По меньшей мере, один электрический модуль соединяется с модулями ЦОД и обеспечивает электропитание компьютерных систем, располагающихся в модулях ЦОД. Один или большее количество модулей кондиционирования воздуха соединяются с модулями ЦОД. Модуль ЦОД может включать две предварительно изготовленные части, каждая из которых включает ряд стоек, включающий две или большее количество компьютерных систем со стоечным монтажом, общий проход на передней стороне ряда стоек, тыльный проход на тыльной стороне ряда стоек, впускное отверстие для воздуха в общем проходе и выпускное отверстие для возвратного воздуха в тыльном проходе. Две части вычислительного модуля, относящегося к модулям ЦОД, могут соединяться друг с другом с образованием вычислительного пространства. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к отводу тепла от теплонагруженных элементов радиоэлектронных блоков, например бортового оборудования летательных аппаратов

Изобретение относится к способам охлаждения и теплоотвода, например к способам охлаждения компьютерного процессора

Изобретение относится к системе охлаждения для серверных шкафов с замкнутым циклом воздушного охлаждения

Изобретение относится к области электроники, а именно к охлаждению теплонапряженных компонентов постоянно работающих электронных приборов, включая компьютеры, а также к области теплотехники, в частности к тепловым трубам
Наверх