- •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
Параметры модели (7.9)
Рабочая частота передатчика, f0T |
Коэффициенты и СКО модели (7.9) | ||||||
f<f0T |
f =f0T |
f>f0T | |||||
A, дБ/дек |
B, дБ |
σT, дБ |
A, дБ/дек |
B, дБ |
σT,дБ | ||
f0T≤ 30 МГц |
20 |
–80 |
10 |
A= 0 B =0 σT =2дБ |
–70 |
–20 |
10 |
30 МГц< f0T ≤ 300 МГц |
20 |
–80 |
10 |
–80 |
–30 |
15 | |
f0T > 300 МГц |
20 |
–80 |
10 |
–60 |
–40 |
20 | |
В целом по всем средствам |
20 |
–80 |
10 |
–70 |
–30 |
20 |
Заметим, что излучения на субгармониках во всех рассматриваемых диапазонах частот описываются моделью с одними и теми же коэффициентами, что можно объяснить, скорее всего, недостаточным объемом данных о результатах измерений по каждому из рассматриваемых диапазонов частот. В то же время для излучений на гармониках коэффициенты модели изменяются при переходе от одного частотного диапазона к другому.
В каждом из частотных диапазонов, представленных в табл. 7.5, при определении коэффициентов A и B учитывалась только принадлежность передатчика к соответствующему диапазону частот, без акцента на функциональное назначение передатчика. Следствием этого является достаточно большое среднеквадратическое отклонение (СКО) уровней, определяемых выражением (7.9). Например, по результатам измерений излучений на гармониках (f > f0T), которые были выполнены только для передатчиков сухопутной подвижной службы (f > 30 МГц) были получены [65] следующие значения коэффициентов модели (7.9): A = –21.6 дБ/дек, B = –68 дБ и T =10.6 дБ. В этом примере значение СКО еще относительно велико, хотя ниже, чем приведенное в табл. 7.5 для диапазонов ОВЧ и УВЧ. Если ввести дополнительные ограничения на виды рассматриваемых передатчиков, то можно ожидать более точных математических моделей, описывающих побочные излучения этих передатчиков.
Уровень мощности комбинационных излучений зависит от ряда факторов, одним из которых является качество фильтрации в каскадах формирования и усиления несущей частоты. Обычно фильтры обеспечивают достаточно высокое подавление побочных колебаний этого вида, в результате чего уровень мощности комбинационных излучений невысокий. Для передатчиков диапазона ВЧ при частотной отстройке на 10 % и более уровень комбинационных излучений может быть подавлен на 80 дБ относительно уровня несущей, а в диапазоне ОВЧ в радиостанциях с частотной модуляцией это отношение достигает значения 130 дБ [66]. Широких экспериментальных исследований для определения значений коэффициентов A и B и преставления мощности комбинационных излучений в виде (7.9) не проводилось. Для передатчиков диапазона ВЧ при частотных отстройках, лежащих в пределах от 1 до 10% относительно центральной частоты передатчика можно положить A = –160 дБ/дек, B = –39 дБ [67].
При отсутствии данных об уровнях побочных излучений передатчика могут быть использованы национальные нормы на допустимые значения этих уровней или ограничения на уровни побочных излучений, предлагаемые в Рекомендациях МСЭ. Использование норм и ограничений соответствует ситуации наихудшего случая, поскольку предполагает, что уровни побочных излучений имеют максимально допустимые значения и не зависят от отстройки от центральной частоты основного излучения. Нормы устанавливают ограничения на мощность побочных излучений в пределах контрольной ширины полосы частот, которая используется при измерениях побочных излучений и имеет следующие значения:
1 кГц ………… |
в полосе частот 9 кГц…150 кГц; |
10 кГц………... |
в полосе частот 150 кГц…30 МГц; |
100 кГц………. |
в полосе частот 30 МГц…1ГГц; |
1 МГц………… |
в полосе частот выше 1ГГц. |
Как специальный случай контрольная полоса в области побочных излучений всех космических служб составляет 4 кГц.
В табл. 7.6 представлены абсолютные уровни побочных излучений, предложенные в Рек. МСЭ-Р SM.329-10 [61]. Отметим, что требования к максимальным уровням побочных излучений, сформулированные в Нормах 18-07 [77], почти полностью совпадают с предложениями Рек. МСЭ-Р SM.329-10.
Таблица 7.6