Рассматривается редко исследуемый вопрос об электрических сигналах в цепях заземления. Он оказывается довольно сложным, когда такие цепи состоят из нескольких и разных проводников, а сигналы являются импульсными. Появление новых устройств с такими цепями требует исследования для его полноты не только их основных характеристик, но и распространения электрических сигналов в цепях заземления. Исследуется новое устройство защиты от сверхкоротких импульсов: модальный фильтр со связывающими проводниками. У него есть 4 разных проводника схемной земли, электрически соединенных параллельно на концах. Моделируются формы напряжения вдоль каждого проводника с поиском их экстремумов. Для этого используются исходный (с поиском вдоль только одного из параллельных проводников) и усовершенствованный (с поиском вдоль всех параллельных проводников) алгоритмы. Сравниваются их результаты для N -норм сигнала. Усовершенствованным алгоритмом выявлен максимум напряжения в несколько раз больше, чем исходным алгоритмом. Кроме того, наглядно показано различие максимумов в разных проводниках схемной земли и вдоль них. Подобный анализ представляется полезным для анализа перенапряжений в цепях заземления при других воздействиях, в том числе преднамеренных.
Устройства на основе линий передачи (ЛП) часто используют в качестве альтернативы безэховым и реверберационным камерам при оценке эффективности экранирования материалов и кабелей, а также уровней электромагнитной эмиссии и восприимчивости небольших радиоэлектронных средств (РЭС) в области электромагнитной совместимости (ЭМС). Одними из конструктивно сложных устройств на основе ЛП являются ТЕМ-камеры. Они представляют собой замкнутую систему сложной геометрической формы конструкции из металла, в которой распространяются поперечные электромагнитные волны, создающие электромагнитное поле с параметрами, регламентированными стандартами для проведения испытаний на ЭМС. Создание подобных устройств на основе ЛП с заданными параметрами и характеристиками зачастую вызывает трудности. Разработанная в данной работе методика позволила на этапе проектирования за счёт комбинирования нескольких видов компьютерного моделирования и вычисления учесть технологические процессы изготовления сложной формы конструкции волноводов из металла. Методика детально описана на примере создания классической симметричной ТЕМ-камеры для испытания объектов РЭС на ЭМС размером до 20×100×100 мм при | S 11| ≤ -21,2 дБ в диапазоне частот до 2 ГГц. Она апробирована при создании устройств на основе ЛП: полосковая линия, малогабаритная ТЕМ-камера и коаксиальная камера с диапазонами рабочих частот до 3, 5 и 12 ГГц соответственно.
Проводится систематизация и классификация защитных меандровых структур. Они классифицированы по характеру диэлектрического заполнения, геометрии поперечного сечения, топологии и способу комбинирования. Показано, как последовательное усложнение структуры от простых симметричных витков до сложных гибридных систем позволяет наращивать эффективность защиты, достигая ослабления сверхкороткого импульса до 143 раз. Предложены формулы для оценки потенциального числа импульсов на выходе структуры, которые напрямую связаны с ее эффективностью. На основе этого анализа представлены теория разложения и методика синтеза меандровых структур с заданными характеристиками. Для демонстрации методики синтезирована и исследована новая структура с ослаблением сверхкороткого импульса до 17,6 раза, а электростатического разряда - до 2,5 раза. Представлены направления дальнейшего совершенствования меандровых структур.