Методика диагностирования печатных плат аппаратуры связи методом термического и электрического анализа - Колотов, Антон Сергеевич; Копысов, Андрей Николаевич; Хворенков, Владимир Викторович (Вестник ИжГТУ имени М.Т. Калашникова, 2025)
В современном мире системы связи играют ключевую роль в обеспечении эффективной коммуникации и информационной безопасности. Надежность и исправность печатных плат аппаратуры связи напрямую влияют на стабильность работы всей системы в целом. В связи с этим особое значение приобретает разработка эффективных методов диагностики, позволяющих своевременно выявлять неисправности и предотвращать их развитие. Потребность в обеспечении надежной и безопасной работы сложных систем и комплексов связи с каждым годом только увеличивается. Разработка и совершенствование методик анализа печатных плат является актуальной научно-технической задачей, решение которой позволит повысить надежность, производительность и конкурентоспособность электронных устройств. В данной статье разработаны и описаны методики электрического и термического анализа. Разработана компьютерная модель платы приемовозбудителя с двойным преобразованием частоты с учетом тепловых и электрических параметров. Обоснована возможность и необходимость использования компьютерного моделирования на посттопологическом уровне. При помощи компьютерной модели выполнен тепловой и электрический анализ по постоянному току. Моделирование целостности питания платы выполнено в системе автоматизированного проектирования Altium Designer с использованием расширений PDN Analyzer от CST и Power Analyzer от Keysight. Построены карты распределения плотности тока, падения напряжения и возвратных путей. Выявлены проблемные участки, требующие корректировки топологии. Для моделирования термических режимов использовалась система автоматизированного проектирования Altair Pollex, позволяющая проводить исследования стационарных и нестационарных процессов. Проведено практическое сравнение опытного образца платы приемовозбудителя и компьютерной модели. Показано, что полученные термограммы теплового анализа модели платы, выполненные с учетом полной металлизации структуры слоев, могут привести к погрешности в определении температуры электрорадиоэлементов до 5 %. Это дает возможность правильно принять решение по обеспечению работоспособности изделия.