10. Описание антенных устройств в задачах эмс 198

10.1.Некоторые общие сведения о характеристиках антенн 198

10.2.Особенности описания антенных устройств в задачах ЭМС 203

10.3.Детерминированное описание диаграмм направленности антенн 205

10.3.1. ДНА в области рабочих частот. 206

10.3.2. ДНА на нерабочих частотах 211

10.4.Статистическое описание диаграмм направленности антенн 213

10.5.Потери в антенно-фидерном тракте и потери рассогласования 214

10.6.Учет поляризационных характеристик антенн и сигналов 216

10.7.Ближняя зона 220

11. Оценка потерь на трассах распространения 223

11.1.Общие положения 223

11.2.Модели для оценки потерь на трассах распространения и цифровые карты местности 230

11.3.Графические модели 233

11.4.Аналитические модели 239

11.5.Оценка потерь на дифракцию 251

11.5.1. Зоны Френеля. 251

11.5.2. Дифракция на клине 255

11.5.3. Дифракция на цилиндре 258

12. Критерии оценки эмс 261

12.1.Рабочие характеристики и оценка качества работы РЭС 261

12.2. Виды рабочих характеристик РЭС различного назначения 266

12.3. Критерии ЭМС 271

12.4. Моделирование процессов управления мощностью передатчиков в сетях сухопутной подвижной связи 279

13. Организационные методы обеспечения эмс 289

13.1. Частотно-территориальное планирование 289

13.2. Управление параметрами радиосигналов 295

13.3. Радиоконтроль и его роль в управлении использованием радиочастотного спектра и обеспечения ЭМС 298

Заключение 303

Список литературы 304

Список использованных сокращений

АМ – амплитудная модуляция;

АРУ – автоматическая регулировка усиления;

АС – абонентская станция;

АФТ – антенно-фидерный тракт;

БЛ – боковой лепесток (диаграммы направленности антенны);

БС – базовая станция;

ВЧ – высокие частоты;

ГИС – геоинформационная система;

ГЛ – главный лепесток (диаграммы направленности антенны);

ДНА – диаграмма направленности антенны;

ИМП – интермодуляционный продукт;

ИП – источник помехи;

КВЧ – крайне высокие частоты;

КСВН – коэффициент стоячей волны по напряжению;

МС – мобильная станция;

МСЭ – международный союз электросвязи;

НЭ – нелинейный элемент;

ОВЧ – очень высокие частоты;

ОКП – основной канал приема;

ПКП – побочный канал приема;

ПЧ – промежуточная частота;

РЛС – радиолокационная станция;

РПД – радиопередатчик;

РПУ – радиоприемное устройство;

РЧС – радиочастотный спектр;

РЭС – радиоэлектронное средство (радиоэлектронные средства);

СВЧ – сверхвысокие частоты;

СКО – среднеквадратическое отклонение;

СПС – сухопутная подвижная связь;

СЧ – средние частоты;

ТВ – телевидение;

ТС – техническое средство (технические средства);

УВЧ – ультравысокие частоты; усилитель высокой частоты;

УМ – усилитель мощности;

УПЧ – усилитель промежуточной частоты;

ЦКМ – цифровая карта местности;

ЧМ – частотная модуляция;

ЧТП – частотно – территориальный план (планирование);

ЭМО – электромагнитная обстановка;

ЭМП – электромагнитная помеха;

ЭМС – электромагнитная совместимость.

Введение

Развитие и широкое использование в народно-хозяйственной и оборонной деятельности страны радиотехнических систем различного назначения, как-то систем радиосвязи, радиолокации, радионавигации и др., приводит как к росту числа эксплуатируемых радиоэлектронных средств и систем (РЭС), так и к интенсивному использованию технически освоенной части радиочастотного спектра (РЧС). Результатом такой деятельности является рост непреднамеренных помех между функционирующими РЭС. Ввод в эксплуатацию новых радиоэлектронных средств и использование средств радиотелекоммуникации широкими слоями населения требуют повышения эффективности использования РЧС, т. е. обслуживания как можно большего числа пользователей в выделенном для работы участке спектра при требуемом качестве работы РЭС и предоставляемых услуг. Обеспечение требуемого качества работы РЭС при наличии между ними непреднамеренных помех составляет существо проблемы электромагнитной совместимости (ЭМС). Улучшение технических характеристик радиопередающих и радиоприемных устройств, разработка новых радиотехнологий для систем радиовещания, телевидения, радиотелекоммуникаций позволяют повысить эффективность использования РЧС, но не снимают проблему обеспечения ЭМС РЭС.

Решение проблемы ЭМС начинается на стадии разработки изделий, которые могут создавать помеху или реагировать на нее. На этом этапе задача состоит в том, чтобы разработать изделие с возможно меньшим уровнем мешающих излучений и/или наименьшей восприимчивостью к помехам. На этапе ввода РЭС в эксплуатацию наиболее важной задачей является задача выбора местоположения РЭС и его рабочих параметров, в частности рабочей частоты, т. е. разработка частотно-территориального плана. Ни одно частотное присвоение и ни один частотно-территориальный план не могут быть реализованы без анализа и положительного решения проблемы ЭМС. На этапе эксплуатации поддержание ЭМС функционирующих РЭС производится организационно-техническими методами с использованием радиоконтроля.

Учитывая, что с проблемой ЭМС приходится иметь дело на всех этапах жизненного цикла РЭС, знакомство с ней, а также методами анализа и обеспечения ЭМС является необходимым условием для полноценной работы специалистов, занимающихся как разработкой, так и внедрением и эксплуатацией РЭС.

Целью данного пособия является рассмотрение проблемы ЭМС в первую очередь для систем радиосвязи и телекоммуникаций, хотя в нем затрагиваются и другие вопросы, связанные с указанной проблемой. Для удобства чтения в разделах, относящихся к математическим моделям основных элементов анализируемых совокупностей РЭС, как-то радиопередатчиков, радиоприемников, антенных систем, потерь в пространстве распространения, приводится краткая информация о параметрах и характеристиках этих элементов. В основе параметров и характеристик РЭС и математических моделей, используемых для анализа ЭМС, лежат нормативно-техническая документация, используемая в России, отчеты и рекомендации Международного союза электросвязи (МСЭ) и Европейской конференции администраций почт и электросвязи (CEPT) и методики, составляющие основу программных средств, применяемых в настоящее время для решения задач ЭМС.

Пособие предназначено для студентов радиотехнических специальностей, специализирующихся, в первую очередь, в области телекоммуникаций. Оно также может быть полезным для курсов повышения квалификации специалистов, занимающихся вопросами частотно-территориального планирования и радиоконтроля, а также разработчикам радиоэлектронной аппаратуры.