- •Анализ электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств
- •Оглавление
- •10. Описание антенных устройств в задачах эмс 198
- •11. Оценка потерь на трассах распространения 223
- •12. Критерии оценки эмс 261
- •13. Организационные методы обеспечения эмс 289
- •Список использованных сокращений
- •Введение
- •1. Проблема эмс и причины ее появления
- •Основные понятия и определения
- •Причины появления проблемы эмс
- •Последствия отсутствия эмс и особенности изучения проблемы эмс рэс
- •2. Источники и рецепторы электромагнитных помех (эмп)
- •Классификация эмп по связям с источником помехи и некоторые их характеристики
- •2.1.1. Естественные эмп.
- •Чувствительность некоторых полупроводниковых приборов к электростатическому разряду
- •2.1.2. Искусственные эмп
- •Рецепторы эмп. Внутрисистемная и межсистемная эмс
- •Пути проникновения помех. Виды помех в электрических цепях
- •3. Измерение параметров эмс технических средств
- •Измерение кондуктивных помех и восприимчивости к ним
- •Измерение помех излучения и восприимчивости к ним
- •4. Технические методы подавления и защиты от помех
- •Экранирование
- •Фильтрация
- •Заземление
- •5. Радиочастотный спектр и его использование
- •Радиочастотный спектр и диапазоны частот
- •Диапазоны частот электромагнитных колебаний
- •Основные понятия, связанные с использованием рчс
- •Регулирование использования рчс в Российской Федерации
- •Стандартизация и международная кооперация в области эмс
- •6. Общий подход к анализу и обеспечению эмс
- •Требования к методам анализа эмс
- •Анализ параметров эмс систем на стадии разработки
- •Анализ внутрисистемной и межсистемной эмс рэс
- •Основные направления по решению проблемы эмс
- •7. Описание излучений радиопередатчиков в задачах эмс
- •Виды излучений радиопередатчиков
- •Основное и внеполосное сигнальное излучения
- •7.2.1. Класс излучения
- •7.2.2. Параметры и модели основного и внеполосных излучений
- •Границы областей внеполосных излучений относительно центральной частоты основного излучения в зависимости от диапазона рабочих частот передатчика и необходимой ширины полосы частот
- •Точки излома спектральной маски для рис. 7.2
- •Точки излома масок спектров, представленных на рис. 7.3
- •Параметры модели (7.1)
- •Побочные излучения радиопередатчиков
- •Параметры модели (7.9)
- •Предельные значения мощности побочных излучений в контрольной полосе
- •Шумовые излучения передатчика
- •Параметры эмпирической модели, представленной выражением (7.10)
- •8. Описание радиоприемных устройств в задачах эмс
- •Общие характеристики радиоприемных устройств, определяющие их совместимость с окружением
- •Основной канал приема радиоприемника и его описание
- •Побочные каналы приема и их описание
- •Параметры модели (8.9)
- •Оценка коэффициента частотной коррекции
- •Результаты расчета относительной расстройки частоты Δp
- •9. Нелинейные эффекты в приемопередающей аппаратуре и их оценка в задачах эмс
- •Анализ нелинейных явлений в каскадах радиоаппаратуры
- •Компрессия сигнала в радиоприемнике. Параметры, определяющие динамический диапазон приемника по основному каналу приема
- •Эффект блокирования радиоприемного устройства. Основные параметры, характеристики и методы их измерения
- •Перенос шумов гетеродина
- •9.4.1. Фазовый шум генератора
- •9.4.2.Перенос шумов гетеродина
- •Интермодуляция
- •9.5.1. Порядок интермодуляции. Наиболее опасные порядки интермодуляции
- •9.5.2. Интермодуляция в радиоприемных устройствах. Параметры, связанные с эффектом интермодуляции
- •9.5.3. Интермодуляция в радиопередатчиках
- •9.5.4. Точка пересечения и расчет уровней интермодуляционных продуктов на нелинейном элементе
- •9.5.5. Измерение и расчет точек пересечения
- •9.5.6. Динамический диапазон приемника по интермодуляции и связь параметров нелинейности
- •9.5.7. Оценка мощности интермодуляционных продуктов с использованием точки пересечения
- •Перекрестные искажения
- •Оценка нелинейных явлений в задачах эмс рэс
- •9.7.1. Оценка эффекта блокирования рпу
- •Представление функции Pb(X) при оценке эффекта блокирования
- •Характеристики блокирования приемников некоторых цифровых систем связи
- •9.7.2.Оценка уровней интермодуляционных продуктов в радиопередатчиках
- •Параметры эмпирической модели (9.66)
- •9.7.3. Оценка интермодуляции в радиоприемниках
- •Границы частотных интервалов для анализа нелинейных эффектов в приемнике
- •Эмпирические модели для оценки эффекта интермодуляции в радиоприемниках
- •9.7.4. Оценка перекрестных искажений
- •10. Описание антенных устройств в задачах эмс
- •Некоторые общие сведения о характеристиках антенн
- •Особенности описания антенных устройств в задачах эмс
- •Детерминированное описание диаграмм направленности антенн
- •10.3.1. Дна в области рабочих частот.
- •10.3.2. Дна на нерабочих частотах
- •Параметры диаграмм направленности за пределами диапазона рабочих частот антенн.
- •Статистическое описание диаграмм направленности антенн
- •Параметры функции f(g) для области бокового усиления
- •Потери в антенно-фидерном тракте и потери рассогласования
- •Учет поляризационных характеристик антенн и сигналов
- •Ослабление мешающих сигналов при несовпадении поляризации с приемной антенной
- •Ближняя зона
- •11. Оценка потерь на трассах распространения
- •Общие положения
- •Модели для оценки потерь на трассах распространения и цифровые карты местности
- •Графические модели
- •Аналитические модели
- •Расчетные соотношения, используемые в классической модели Хата
- •Расчетные соотношения, используемые в модели cost 231 Хата
- •Расчетные соотношения, используемые в модифицированной модели Хата
- •Среднеквадратическое отклонение (ско) потерь на трассах распространения
- •Оценка потерь на дифракцию
- •11.5.1. Зоны Френеля.
- •11.5.2. Дифракция на клине
- •11.5.3. Дифракция на цилиндре
- •12. Критерии оценки эмс
- •Рабочие характеристики и оценка качества работы рэс
- •12.2. Виды рабочих характеристик рэс различного назначения
- •12.3. Критерии эмс
- •Защитные отношения для систем тв (625 строк), работающих в соседнем канале
- •Защитные отношения для аналоговых каналов звукового сопровождения тв
- •Защитные отношения для цифровых каналов звукового сопровождения тв, дБ
- •Защитные отношения по совмещенному каналу для некоторых современных систем связи, дБ
- •Защитные отношения для некоторых современных систем связи в зависимости от расстройки помехи, дБ
- •12.4. Моделирование процессов управления мощностью передатчиков в сетях сухопутной подвижной связи
- •13. Организационные методы обеспечения эмс
- •13.1. Частотно-территориальное планирование
- •13.2. Управление параметрами радиосигналов
- •13.3. Радиоконтроль и его роль в управлении использованием радиочастотного спектра и обеспечения эмс
- •Заключение
- •Список литературы
- •Анализ электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств
- •197376, С.- Петербург, ул. Проф. Попова, 5
Границы областей внеполосных излучений относительно центральной частоты основного излучения в зависимости от диапазона рабочих частот передатчика и необходимой ширины полосы частот
Диапазон рабочих частот |
Узкополосный случай Bн<BL |
BL ≤ Bн ≤ BU |
Широкополосный случай Bн> BU | ||
BL |
Граница области |
Граница области |
BU |
Граница области | |
9 кГц <f<150 кГц |
250 Гц |
625 Гц |
2.5Bн |
10 кГц |
1.5Bн+10 кГц |
150 кГц <f<30 МГц |
4 кГц |
10 кГц |
2.5Bн |
100 кГц |
1.5Bн+100 кГц |
30 МГц <f<1 ГГц |
25 кГц |
62.5 кГц |
2.5Bн |
10 МГц |
1.5Bн+10 МГц |
1 ГГц <f<3 ГГц |
100 кГц |
250 кГц |
2.5Bн |
50 МГц |
1.5Bн+50 МГц |
3 ГГц <f<10 ГГц |
100 кГц |
250 кГц |
2.5Bн |
100 МГц |
1.5Bн+100 МГц |
10 ГГц <f<15 ГГц |
300 кГц |
750 кГц |
2.5Bн |
250 МГц |
1.5Bн+250 МГц |
15 ГГц <f<26 ГГц |
500 кГц |
1.25 МГц |
2.5Bн |
500 МГц |
1.5Bн+500 МГц |
f>26 ГГц |
1 МГц |
2.5 МГц |
2.5Bн |
500 МГц |
1.5Bн+500 МГц |
Эта таблица почти полностью совпадает с нижней границей измерений побочных излучений, представленной в Нормах 18-07 [77]. Исключение составляет только широкополосный случай для f > 10 ГГц, где в Нормах 18-07 для всех передатчиков с рабочей частотой превышающей 10 ГГц граница, разделяющая сигнальные внеполосные излучения и побочные излучения определена значением 1.5Bн+500 МГц.
Информацию о маске спектра можно получать разными способами. Наилучшим способом является использование маски спектра, которая представлена в стандарте на соответствующую радиотехнологию. Так, например, в стандарте GSM [64] представлены маски спектров для разных видов модуляции, применяемых в радиотехнологии. Маски охватывают не только область внеполосных излучений, но и область широкополосного шума. Другим способом является использование обобщенных масок для передатчиков различных радиослужб. Некоторые типичные маски спектров сигналов, используемых радиослужбами, представлены в Рекомендации МСЭ SM.1541 [62].
Маска спектра связывает значения спектральной плотности мощности излучаемого сигнала с расстройкой относительно центральной частоты излучения. Для масок, приводимых в Рекомендации МСЭ [62], этот диапазон составляет, либо 250 % необходимой полосы излучения, либо 250 % частотного разделения каналов. Спектральная плотность мощности обычно выражается, либо в децибелах относительно максимального значения спектральной плотности мощности в необходимой полосе излучения, либо в децибелах относительно мощности немодулированной несущей. В случаях, когда несущая отсутствует, например, в некоторых системах цифровой модуляции, в качестве опорного уровня, эквивалентного уровню несущей, используется средняя мощность сигнала. В отечественных стандартах отсутствуют предложения по обозначению указанных уровней спектральной плотности мощности. Поэтому в дальнейшем используются обозначения, предлагаемые в рекомендациях МСЭ. В частности, децибелы относительно мощности немодулированной несущей или средней мощности сигнала обозначаются dBc, а относительно максимального значения спектральной плотности мощности обозначаются dBsd. Для спектральной плотности мощности указывается эталонная ширина полосы, которой соответствует отображаемая мощность (или значение мощности относительно принятого опорного уровня). Для импульсных сигналов, применяемых, например, в радиолокации, при описании маски спектра используется выраженное в децибелах отношение максимальной пиковой мощности в необходимой полосе излучения и пиковой мощности в области внеполосного излучения (обозначается dBpp), полученное в одной и той же эталонной полосе измерения.
Маска спектра не включает дискретные спектральные составляющие, которые в некоторых случаях могут присутствовать в области внеполосных излучений.
Вкачестве примеров на рис. 7.2 и 7.3 представлены маски спектров из Рекомендации МСЭ [62]. На рис. 7.2 изображена маска спектра для передатчика ОВЧ ЧМ звукового вещания с сеткой частот, в которой ширина канала составляет 200 кГц. Точки излома спектральной маски для рассматриваемого сигнала ОВЧ ЧМ-вещания приведены в табл. 7.2.
Таблица 7.2