Параметрическая оптимизация для поиска оптимальных решений построения устройств защиты и проведение экспериментальных исследований оптимальных решений

Результаты предварительных теоретических исследований подтверждены экспериментально (с помощью вычислительных и натурных экспериментов). Выполнена параметрическая оптимизация предложенных в первом году технических решений. В результате предложены оптимальные параметры выбранных технических решений для дальнейших экспериментальных исследований. Экспериментальные исследования подтвердили полученные ранее результаты теоретических исследований с приемлемой погрешностью, обусловленной недостаточным согласованием линии с трактом и влиянием неоднородностей соединительных устройств, а также существенным влиянием потерь. При проведении эксперимента для связанной микрополосковой линии получено максимальное ослабление амплитуды СКИ не менее 6 раз. При этом, полезные импульсные сигналы с верхней граничной частотой до 1,1 ГГц (при длине линии 90 мм) будут проходить по витку линии с минимальными искажениями формы сигнала. Аналогичные результаты получены для линий с лицевой связью. Приведены результаты натурных испытаний прохождения сигнала, для ряда частот исследуемого диапазона (96–850 МГц) сигнала DVB-T2. Результаты выполненного анализа показали, что максимальное ослабление полезного сигнала на выходе меандровой линией не превышает 3 dB. Совокупность полученных результатов показала, что меандровые линии, защищающие от СКИ, могут использоваться в цифровых системах связи, основанных на OFDM модуляции. Впервые получены результаты вычислительных экспериментов по прохождению информационных и помеховых сигналов в витке меандровой микрополосковой линии. Рассмотрены информационные импульсные сигналы с длительностями от 0,036–40 нс и помеховые сигналы различной формы от различных источников с длительностями 0,1–1 нс. Выявлено, что не все полезные сигналы проходят по витку меандровой линии без искажений. Для помеховых сигналов выявлены существенные искажения (вплоть до полного разложения на последовательность импульсов) с уменьшением амплитуды в 1,3–4 раза. Выполнено электродинамическое моделирование во временной области меандровой микрополосковой линии из двух витков, соединенных каскадно. Ослабление амплитуды СКИ в микрополосковой линии составило 5,3 раза, а в линии с лицевой связью – 4,8 раза. Исследована возможность гибридной защиты от СКИ, основанной на модальном фильтре (МФ) и витке меандровой линии, соединенных последовательно. Показано максимальное ослабление амплитуды СКИ – 9.8 раза.Основным фундаментальным результатом проекта являются принципы построения устройств защиты на основе предлагаемого подхода. Они сформулированы на основе теоретических и экспериментальных исследований. Основой для этих принципов являются соотношения во временной области, связывающие параметры воздействий (полезные информационные сигналы и помеховые СКИ, ЭСР и пр.) и погонные параметры поперечного сечения устройства на основе меандровой линии задержки. Для простоты проектирования устройств из N каскадов разработаны универсальные модели, позволяющие получить соотношения во временной области, связывающие параметры воздействия и погонные параметры устройства из N каскадов.