Wyniki 1-10 spośród 19 dla zapytania: authorDesc:"Artur NOGA"

Emisja zaburzeń promieniowanych przez obwody drukowane – przykład analizy numerycznej

Czytaj za darmo! »

Artykuł poświęcono analizie wpływu nieciągłości płaszczyzny masy w wielowarstwowych obwodach drukowanych na poziom promieniowania elektromagnetycznego i jakość sygnałów w układzie. Do wyznaczenia poziomów emisji zaburzeń promieniowanych zastosowano metody numeryczne. Wykonano analizę testowego obwodu drukowanego dla kilku konfiguracji linii pobudzanych rzeczywistymi sygnałami cyfrowymi. Abstract. This paper describes influence of the multilayer PCB layout on radiated emissions level and quality of signals in the circuit. Numerical methods are used for analysis of radiated emissions level from a few testing PCB’s excited by real digital waveforms. (Influence of the multilayer PCB layout on radiated emissions level and quality of signals in the circuit). Słowa kluczowe: obwody dr[...]

Szerokopasmowa analiza impedancji obwodów zasilania w wielowarstwowych obwodach drukowanych

Czytaj za darmo! »

Artykuł poświęcono analizie impedancji obwodów zasilania w obwodach drukowanych (PCB - Printed Circuit Board). Wykonano symulacje dla kilku testowych konfiguracji PCB, a wyniki obliczeń numerycznych porównano z wynikami pomiarów wykonanych z zastosowaniem wektorowego analizatora obwodów. Przebadano wpływ wybranych parametrów układu na przebieg impedancji obwodu zasilania. Abstract. In this paper the power integrity problems of printed circuit board (PCB) are investigated. Power distribution network (PDN) impedance of a few testing configurations of PCB is numerically analyzed and compared with measurements. An influence of selected parameters of the circuit on PDN impedance is examined. (Power integrity problems of printed circuit board) Słowa kluczowe: obwody drukowane, obwody zasilania, integralność obwodów zasilania. Keywords: printed circuit board (PCB), power delivery network (PDN), power integrity (PI). Wstęp W wielowarstwowych obwodach drukowanych, jakie powszechnie stosuje się obecnie w zaawansowanych urządzeniach elektronicznych, obwody zasilania wykonywane są najczęściej w postaci płaszczyzn masy i zasilania [1, 2], jak to pokazano przykładowo na rysunku 1. Obwody te powinny zapewnić stabilne i pozbawione zakłóceń napięcie, niezależnie od zmian poboru prądu, co wymaga oczywiście niskiej impedancji sieci zasilającej [1]. Zmienny w czasie i impulsowy charakter prądu pobieranego przez układy cyfrowe pociąga za sobą konieczność zapewnienia niskiej impedancji w szerokim paśmie częstotliwości, do czego służyć mają kondensatory odsprzęgające, umieszczane przeważnie w bezpośrednim sąsiedztwie wyprowadzeń zasilania układów cyfrowych. Zbyt duża impedancja sieci zasilającej powodować może spadki napięcia zasilania do poziomu niższego niż wymagany do prawidłowej pracy urządzeni[...]

Analiza wpływu połączeń radiatora z płaszczyzną odniesienia na poziomy emisji promieniowanej

Czytaj za darmo! »

W artykule omówiono wpływ liczby i rozmieszczenia poła˛czen´ radiatora z płaszczyzna˛masy na poziom emisji promieniowanej. Analize˛ przeprowadzono dla kilku konfiguracji układu, dla których pokazano wyniki pomiarów i oblicze´n numerycznych. Abstract. Influence of the number of ground points and its location on heat sink radiation is presented. The analysis is performed for a few heat sink configurations and some numerical and experimantal reasults are also presented. (Analysis of the influence of heat sink ground connection on radiated emission). Słowa kluczowe: Radiatory, zaburzenia promieniowane, kompatybilno´s´c elektromagnetyczna. Keywords: Heat sinks, radiated emissions, electromagnetic compatibility. Wprowadzenie Wraz ze wzrostem szybko´sci taktowania układów scalonych (IC), zwi˛eksza si ˛e ich stopie ´n scalenia przy jednoczesnym zmniejszaniu napi˛e´c zasilania. Przekłada si ˛e to wszystko na coraz wi˛eksze straty mocy w postaci ciepła. Obecnie moc wytracana, w postaci ciepła, przez układy o bardzo du˙zym stopniu scalenia (VLSI, ASIC, uP) przekracza 130 W. Zapewnienie bezpiecznej temperatury pracy urza˛dzen´ wymaga zatem stosowania wydajnych radiatorów o coraz to wi˛ekszych rozmiarach i specjalizowanej geometrii. Zwie˛kszaja˛c liczbe˛ z˙eber i zmieniaja˛c ich kształt zwi˛eksza si ˛e współczynnik konwekcji, co w znacznym stopniu wpływa na efektywno´s´c rozpraszania energii/ciepła. W wi˛ekszo´sci przypadków kształt typowego radiatora zbli˙zony jest jednak do prostopadło´scianu z o˙zebrowaniem pionowym i poziomym. Obecnie wymiary radiatorów przekraczaja˛ 160×140×150 mm (długo´s´c × szeroko´s´c × wysoko´s´c). Współczesne układy przetwarzaja˛ sygnały z cze˛stotliwos ´ciami dochodza˛cymi do 4,2 GHz. Dla takich cze˛stotliwo ´sci długo´s´c fali λ jest mniejsza ni˙z 7,5 cm. Rozmiary IC s ˛ a zwykle na tyle małe, ˙ze nawet dla tak du˙zych cze˛stotliwos´ci pracy same układy nie moga˛ byc´ z´ródłem zaburze´n promieniowanych. Je[...]

Influence of heat sink dimensions and source location on the radiated emission DOI:10.12915/pe.2014.07.029

Czytaj za darmo! »

In this paper, influence of heat sink dimensions and source location on radiated emission is presented. Some numerical and experimental results show radiated electric field for different heat sink configurations. Streszczenie. W artykule omówiono wpływ zmiany lokalizacji pobudzenia i zmiany rozmiarów radiatorów na poziom emisji promieniowanej. Analizę przeprowadzono dla kilku konfiguracji źródła ciepła i radiatora, dla których pokazano wyniki pomiarów i obliczeń numerycznych. (Wpływ rozmiarów radiatora i miejsca włączenia pobudzenia na poziom emisji promieniowanej). Keywords: Heat sinks, numerical modeling, electromagnetic compatibility, radiated emissions, EMI. Słowa kluczowe: Radiatory, model numeryczny, kompatybilność elektromagnetyczna, zaburzenia promieniowane. doi:10.12915/pe.2014.07.29 Introduction The continuing growth of IC (Integrated Circuit) performance, i.e. scale of integration and clock speed, results in high power consumption. Nowadays, the power dissipated by the processors reaches level of 130W and still increases. It causes huge heat generation by modern IC (CPU, VLSI, ASIC, etc.). Each of them have a limited operating temperature, and usually the heat needs to be dissipated through a heat sink. On the other hand, the rapid switching capability of modern semiconductor devices results in very fast voltage and current variations. Therefore the high-speed IC may be the source of EMI (ElectroMagnetic Interferences). The capacitive couplings between IC and the heat sink are responsible for common-mode currents and voltages which act on conducting structures such as heat sinks [1]. Since, wavelength of these signals are comparable to heat sink dimensions, the heat sinks can be very effective non intuitive antennas. For this reason, heat sink design has become one of the major concerns in electromagnetic compatibility [1,2] of ICs and electronic modules. The level of electromagnetic (EM) field radiated by heat sink[...]

Implementacja metody momentów z wykorzystaniem kart graficznych i architektury CUDA DOI:10.15199/48.2015.03.08

Czytaj za darmo! »

W artykule omówiono możliwości zastosowania kart graficznych do przyspieszania obliczeń numerycznych bazujących na metodzie momentów. Opisano algorytmy metody momentów implementowane w heterogenicznym środowisku CPU/GPU oraz przeprowadzono szczegółowa˛ analizę mo˙zliwych do uzyskania przyspiesze´n dla ró˙znych generacji architektury CUDA. Abstract. The using of GPU to accelerate of the numerical simulations based on the Method of Moments (MoM) is presented in this paper. Implementation of the MoM in heterogeneous CPU/GPU platform and the measured speedups for the three generation of CUDA architecture is also demonstrated. (Implementation of the Method of Momentsof on GPU with CUDA architecture) Słowa kluczowe: metoda momentów, procesory graficzne GPU, CUDA, akceleracja oblicze´n Keywords: Method of Moments (MoM), graphics processing unit (GPU), CUDA, GPU acceleration Wprowadzenie W chwili obecnej, w wielu dziedzinach działalno´sci in- ˙zynierskiej na etapie projektowania coraz wi˛eksze znaczenie odgrywaja˛ badania symulacyjne. Przydatnos´c´ symulacji komputerowych jest szczególnie wyra´znie widoczna w rozwia˛zywaniu zadan´ inz˙ynierii pola elektromagnetycznego (ocena poziomu zakłóce´ n, prognozowanie nara˙ze´ n, badanie zjawiska promieniowania i rozpraszania fal elektromagnetycznych, itp.). Wynika to z faktu, ˙ze metody analityczne maja˛ tutaj bardzo ograniczony zakres zastosowan´ chociaz˙by z tego powodu, z˙e umoz˙liwiaja˛ badanie rozkładu pola tylko w układach wykazuja˛cych okres´lony charakter symetrii i przy zało˙zeniu liniowo´sci, jednorodno´sci i anizotropii ´srodowiska, w którym rozchodzi si ˛e pole elektromagnetyczne. W´sród metod numerycznego modelowania pól elektromagnetycznych chyba najbardziej ugruntowana˛ pozycje˛ maja˛ metody pełnofalowe, tj. metoda momentów, metoda elementów skon´czonych, czy metoda FDTD [1]. Wspólna˛ ułomnos´cia˛ tych metod sa˛ duz˙e wymagania odnos´nie do zasobów komputerowych (pami˛e´c ope[...]

Układ do demonstracji zaburzeń promieniowanych w obwodach drukowanych

Czytaj za darmo! »

Artykuł poświęcono analizie zaburzeń promieniowanych w układach drukowanych. Wykonano proste urządzenie cyfrowe w trzech różnych wersjach, różniących się jedynie projektem obwodu drukowanego i rozmieszczeniem elementów. Urządzenia przebadano dla kątem emisji zaburzeń promieniowanych w komorze bezodbiciowej. Badania wykonano dla różnych konfiguracji testowanych urządzeń uwzględniających m.in. obecność zewnętrznych interfejsów sygnałowych. Abstract. In this paper the problem of radiated emission from printed circuit board (PCB) is presented. A simple digital electronic circuits in three versions were made. The devices differ only in PCB layout and elements placement. Devices were tested for radiated emission in semi-anechoic chamber. Measurements were made for different circuit configurations, e.g. taking into account the presence of external signal interfaces. (The circuit for demonstration of emission from printed boards) Słowa kluczowe: obwody drukowane, emisja zaburzeń promieniowanych. Keywords: printed circuit board (PCB), radiated emission. Wstęp Problemy wynikające z nieintencjonalnej emisji zaburzeń promieniowanych pojawiającej się wskutek przepływu prądów elektrycznych niezbędnych do prawidłowego działania urządzenia są często eliminowane w końcowej fazie produkcji. Zwykle wiąże się to jednak z dużymi nakładami finansowymi oraz znacznymi opóźnieniami we wprowadzeniu produktu na rynek [1]. Z tego powodu, zagadnienia związane z kontrolą emisji zaburzeń promieniowanych powinny być uwzględniane już na etapie projektowania obwodów drukowanych (PCB). W tym kontekście istotna staje się znajomość reguł projektowania PCB[...]

SZYBKA METODA SZEROKOPASMOWEJ ANALIZY INSTALACJI ODGROMOWYCH DOI:10.15199/59.2015.4.96


  Zaprezentowano szybka˛, oparta˛ na metodzie momentów, technik˛e szerokopasmowej analizy instalacji odgromowych. Spektakularne skrócenie czasu obliczen´ uzyskano dzi˛eki przeniesieniu kluczowych algorytmów z CPU na GPU i zastosowaniu wymiernej, poła˛czonej z próbkowaniem adaptacyjnym, interpolacji poszukiwanej odpowiedzi cz˛estotliwo´sciowej instalacji. Przedstawiono wyniki eksperymentów numerycznych potwierdzaja˛ce znakomita˛ skuteczno ´s´c zaproponowanego podej´scia. 1. WSTE˛P Wyładowania atmosferyczne sa˛ - jak wiadomo - z´ródłem silnych impulsów elektromagnetycznych (LEMP - Lightning Electromagnetic Pulse), stwarzaja˛cych zagro- z˙enie dla urza˛dzen´ elektronicznych. Podstawowym sposobem ochrony obiektów i urza˛dzen´ radiokomunikacyjnych przed destrukcyjnym oddziaływaniem tych impulsów jest zastosowanie instalcji odgromowych. Takie instalacje z reguły maja˛ postac´ przestrzennie rozbudowanych, uziemionych struktur, zbudowanych ze wzgl˛ednie cienkich przewodów. Wybór topologii instalacji nie jest sprawa˛prosta˛, chociaz˙ ogólne rekomendacje w tym zakresie moz˙na znalez´c´ w istnieja˛cych, stosownych normach. Racjonalny wybór struktury ka˙zdej instalacji powinien w istocie uwzgl˛ednia´c wyniki starannej predykcji jej własno ´sci na etapie projektowania. Odpowiednim, ogólnym podej´sciem do analizy instalacji odgromowych jest w tym kontek´scie zastosowanie metod elektromagnetyzmu obliczeniowego. Według kryteriów przyj˛etych w in˙zynierii pola elektromagnetycznego (PEM), instalacje odgromowe sa˛ strukturami cienkoprzewodowymi. Za najskuteczniejsza˛ metod ˛e "rygorystycznego" modelowania numerycznego takich struktur jest uwa˙zana metoda momentów (MoM - Method of Moments) implementowana w dziedzinie cz˛estotliwo ´sci [1]. Metoda umo˙zliwia wyznaczenie rozkładu pra˛du indukowanego przez zewne˛trzne PEM w przewodach tworza˛cych strukture˛. Znajomos´c´ rozkładu pra˛du pozwala z kolei obliczy´c warto´sci wszystkich innych, wtór[...]

OBWODY ZASILANIA DWUPOLARYZACYJNYCH UKŁADÓW ANTENOWYCH O DUŻEJ IZOLACJI DOI:10.15199/59.2015.4.42


  Artykuł porusza wybrane zagadnienia kon­strukcji obwodów zasilania liniowych układów antenowych dla sieci bezprzewodowych stosujących technikę MIMO 2x2 wraz z odbiorem zbiorczym polaryzacyjnym. Pokaza­no, jak realizacja układu dystrybucji mocy dla obu polary­zacji wpływa na uzyskiwane izolacje pomiędzy wrotami anteny. Zamieszczono wyniki symulacji komputerowych i pomiarów wykonanych na prototypach anten. 1. WSTĘP Wzrost przepustowości systemów bezprzewodowej transmisji danych realizowany jest powszechnie przez zastosowanie techniki wieloantenowej MIMO (ang. Multiple Input Multiple Output), gdzie informacja transmitowana jest między nadajnikiem i odbiornikiem przy zastosowaniu wielu strumieni danych [1]. Dla osią­gnięcia dużej efektywności tej techniki konieczny jest brak korelacji wzajemnej pomiędzy transmitowanymi sygnałami. Oczywistym wy[...]

Poziomy emisji elektromagnetycznej wysokich częstotliwości w środowisku zurbanizowanym DOI:10.15199/48.2016.01.02

Czytaj za darmo! »

W artykule zamieszczono wyniki pomiarów natężenia pola elektromagnetycznego zmierzonego w zakresie częstotliwości 30MHz- 3GHz. Pomiary przeprowadzono jednocześnie w dwóch miastach (Lublinie oraz Gliwicach), na terenie kampusów Politechniki Lubelskiej i Politechniki Śląskiej. W ramach analizy porównano uzyskane wyniki z wartościami dopuszczalnymi oraz mierzonymi we wcześniejszych okresach. Abstract. The article presents the results of measurements of the intensity of the electromagnetic field in the frequency range of 30MHz-3GHz. The measurements were made simultaneously in two cities (Lublin and Gliwice), in the campuses of the Silesian Technical University and Lublin University of Technology. In its analysis, the results were compared with the limit values and previous measurements. (The levels of highfrequency electromagnetic emissions in the urban environment). Słowa kluczowe: emisja elektromagnetyczna, kompatybilność elektromagnetyczna, ekspozycja na pola elektromagnetyczne. Keywords: electromagnetic emission, electromagnetic compatibility, exposure to electromagnetic fields. Wstęp Wraz z rozwojem cywilizacyjnym systematyczne wzrasta znaczenie technologii wykorzystujących zjawiska elektromagnetyczne. Oznacza to, że w sposób intencjonalny lub nieintencjonalny w środowisku pojawiają się pola elektromagnetyczne o natężeniach i częstotliwościach nie występujących wcześniej w sposób naturalny. Biorąc pod uwagę tylko zakres działalności branż elektroenergetycznej i telekomunikacyjnej, które obejmują wytwarzanie, rozdział, przekształcanie i użytkowanie energii elektrycznej oraz przesyłanie informacji z wykorzystaniem ogromnej liczby współcześnie istniejących systemów transmisji bezprzewodowej, to łatwo zauważyć, że do środowiska wprowadzane są pola elektromagnetyczne z bardzo szerokiego zakresu częstotliwości. Do tego należy uwzględnić układy i systemy pracujące na potrzeby innych dziedzin nauki i przemysłu takich jak transport [1], [...]

IMPLEMENTACJA METODY MOMENTÓW W HETEROGENICZNYM ŚRODOWISKU OBLICZENIOWYM CPU/GPU DOI:10.15199/59.2016.6.82


  IMPLEMENTATION OF METHOD-OF-MOMENTS ON HETEROGENEOUS CPU/GPU PLATFORM Streszczenie: Opisano implementację metody momentów - sztandarowego narzędzia analizy zagadnień inżynierii pola elektromagnetycznego (anteny, kompatybilność EM, mikrofale) - w heterogenicznym środowisku obliczeniowym CPU/GPU niskobudżetowej stacji roboczej typu desktop. Wykazano możliwość znaczącej poprawy wydajności metody dzięki wykorzystaniu zdolności procesora wielordzeniowego i procesorów strumieniowych karty graficznej do przetwarzania równoległego. Abstract: Implementation of the Method-of-Moments - as a tool for the analysis of various electromagnetic engineering problems (antennas, electromagnetic compatibility, microwaves) - on a heterogeneous CPU/GPU platform of a typical low-cost desktop workstation is described in the paper. The possibility of attaining noticeable performance improvement of the method by utilizing potential of both the multi-core CPU processor and graphic card for parallel processing is demonstrated. Słowa kluczowe: akceleracja sprzętowa, CPU/GPU, elektromagnetyzm obliczeniowy, metoda momentów. Keywords: computational electromagnetics, CPU/GPU, hardware acceleration, method of moments. 1. WSTĘP Od połowy lat sześćdziesiątych ubiegłego wieku często stosowaną metodą analizy zagadnień inżynierii pola elektromagnetycznego w dziedzinie częstotliwości jest metoda równań całkowych połączona z techniką ich numerycznego rozwiązywania rozpropagowaną przez Harringtona [3]. Podejście to, nazywane metodą momentów (Method of Moments - MoM), jest jednym z "flagowych okrętów" elektromagnetyzmu obliczeniowego. Jest ono skuteczne w rozwiązywaniu rozmaitych zagadnień, m.in. z zakresu anten, radiokomunikacji, kompatybilności elektromagnetycznej i mikrofal. Istotą metody momentów jest dyskretyzacja i algebraizacja problemu rozumiana tutaj jako przekształcenie wyjściowego równania całkowego do równania macierzowego ze względu na współczynnik[...]

 Strona 1  Następna strona »