Взаимная индуктивность параллельных одиночных провода и двухпроводной линии при условии, что все провода лежат в одной плоскости и lL, равна:

M = Mln-i+. (3.74) 2я L~0,5d

Если к тому же Z.>d, то

M:Hold/2nL. (3.75)

Взаимную индуктивность между одиночным проводом и удаленным от него выпуклым плоским контуром площади S, лежащим в одной плоскости с проводом, определим из следующих соображений. Пусть расстояние от провода до центра контура равно L, а наибольший размер контура D<L. Тогда можно считать, что напряженность магнитного поля Н во всех точках, ограниченных контуром, одинакова и по закону полного тока H=Ij2nL, где / - ток в одиночном проводе. Искомая взаимная индуктивность М =

Соответственно взаимная индуктивность между двухпроводной линией и выпуклым плоским контуром площади S, лежащим в одной плоскости с проводами линии, при условии, что D<L и d<L (d - расстояние между проводами линии, L - расстояние между осью симметрии линии и центром контура), равна:

Ио5 / J \ Hofl

2л V L - Q,5d L + 0,5d

-)-. (3.76)

Взаимная индуктивность между двумя параллельными двухпроводными линиями [66]

M-lniS, (3.77)

2л; 1423

где dhi - расстояние между осями -го и /-го проводов, причем в индексе цифры 1 и 2 относятся к проводам одной линии, а цифры 3 и 4 - к проводам другой линии.

Если все провода лежат в одной плоскости, расстояние между осями проводов линий равно d, а расстояние между осями симметрии линий равно L, то из (3.77) легко получить

М «iioldV2nL\ (3.78)

Из (3.64) и (3.65) следует, что воздействие источника на приемник в решающей степени определяется значением взаимной индуктивности М.

Количественно оценим М для случаев, когда контуры представляют собой одиночный провод длиной /=20 м, однофазную линию такой же длины с расстоянием между проводами 0,005 м, замкнутый контур площадью s=0,25 и периметром р = 2 м. Расстояние между контурами L=2m.

После подстановки указанных данных в (3.73) - (3.77) взаимная индуктивность оказывается равной: между двумя одиночными проводами 8 мкГн, между одиночным проводом и двухпроводной линией 0,01 мкГн, между двумя двухпроводными линиями 25 пГн, между однопроводной линией и замкнутым контуром 0,25 мкГн, между двухпроводной линией и замкнутым контуром 62,5 пГн.

Из (3.64), (3.65) и (3.73) - (3.77) следует, что наиболее эффективными способами снижения вольт-секундной площади и амплитуды помех, наводимых от импульсных магнитных полей, являются уменьшение площади контуров аппаратуры ЦТС и удаление этих контуров от источников полей.

Уменьшение площади контуров может быть достигнуто путем применения симметричных линий связи: бифиляров, коаксиальных кабелей, многослойного печатного монтажа, в котором отдельные проводящие слои отводятся для образования плоскостей «земли» системы вторичного питания.

3.6. Критерии оценки помехозащищенности

Помехозащищенность ЦТС - это способность ЦТС сохранять качество функционирования [функционировать с заданными значениями показателей безотказности и (или) бессбойности] при воздействии на него внешних помех [10].

Для количественной характеристики помехозащищенности в отношении некоторого заданного вида внешних помех можно воспользоваться отношением

Ijh (3.79)

где fs - средняя частота следования помех; fc - средняя частота неисправностей (сбоев или отказов), возникших вследствие воздействия помех. Поскольку катастрофические отказы из-за помех случаются х;ущественно реже, «тем сбои, то в дальнейшем чаще всего будем упоминать только сбои.

Пусть интересующий нас вид помехи можно характеризовать несколькими параметрами, например амплитудой А и длительностью т. Если на ЦТС в случайные моменты

3* 67

времени с некоторой средней частотой Jax поступают помехи с одинаковыми значениями Л и т, то частота сбоев /олт в общем случае будет меньше частоты Jax, так как появление или непоявление сбоя зависит от состояния логических и запоминающих элементов в момент прихода помехи, от информационной избыточности применяемых кодов, от структуры устройства, методов обработки инфор. мации и т. п.

Однако при длительном поступлении одинаковых помех отношение /с лт стремится к некоторому пределу,, который назовем вероятностью сбоя Рс{А, т):

Ре (Л, т) =1аГах = limm/я,

где п - число поданных за время Т импульсов помех; т - число зафиксированных сбоев ЦТС за то же время.

Плотность распределения помех на реальном объекте установки ЦТС описывается некоторой функцией р {А, т), которая есть не что иное, как средняя относительная частота следования помех с амплитудой А и длительностью т:

Средняя частота сбоев ЦТС на реальном объекте

Гс = f ? 7л/с x)dAdx=\J]p (Л, т) Ре (Л, т) dAdx.

о о о о

Тогда Я = f f р (Л, т) Ре (Л, т) dA dx,

a если помеху допустимо характеризовать только одним параметром,например амплитудой Л, то

П = ] p(A)P{A)dA. (3.80)

Функция Рс(Л, т), как правило, монотонно возрастает от нуля до единицы с ростом значений аргументов А и т. Довольно часто крутизна функции (особенно при изменении аргумента Л) настолько велика, что ее можно аппроксимировать пороговой функцией вида

р, если т<Тпор или Л<Лпор; 3 gj 1, если т>Тпор и Л>Лпор, где Лпор. Тпор - пороговые значения аргументов. 68

Рс(Д Т) =