Параметры эмпирической модели (9.66)

Двухсигнальная интермодуляция 3-го порядка: fим= 2fv –fi
f, МГц	a	b
0 < f  0.8	10.8	2.1
0.8 < f  5.5	9.3	4.0
f > 5.5	13.4	3.2
Двухсигнальная интермодуляция 5-го порядка: fим= 3fv – 2fi
0 < f  1.5	31	11.4
f > 1.5	36	7.5

9.7.3. Оценка интермодуляции в радиоприемниках

Интермодуляционные продукты в РПУ могут быть образованы очень большим числом частот, которые присутствуют в эфире. В связи с этим возникает вопрос, в какой полосе частот относительно частоты настройки приемника следует рассматривать мешающие сигналы, которые могут образовать опасные интермодуляционные продукты. Обзор данных измерений и практический опыт показывают, что выше некоторых значений расстроек мешающих сигналов, зависящих от типа оборудования, вероятность нелинейных эффектов в приемнике незначительна. При известной АЧХ входного фильтра или преселектора приемника в качестве полосы частот, в пределах которой выполняется анализ сигналов на нелинейные эффекты, может быть использована ширина полосы пропускания входного фильтра или преселектора приемника на некотором уровне, например, на уровне 30 дБ. Если информация о характеристиках частотной избирательности отсутствует, можно использовать результаты статистической обработки экспериментальных данных относительно максимальной частотной расстройки помехи f_max, при которой наблюдалось образование интермодуляционных продуктов в приемниках. В [16], [32] приведены интегральные функции распределения для f_max, полученные на ограниченном множестве приемников для интермодуляции 3-го порядка в диапазонах ВЧ, ОВЧ, УВЧ. Эти функции распределения позволяют, в частности, установить, что с вероятностью 0.75 расстройка f_max для сигналов, образующих ИМП 3-го порядка не превысит значений, приведенных в табл. 9.4.

Таблица 9.4

Границы частотных интервалов для анализа нелинейных эффектов в приемнике

Частота настройки приемника f0R	f0R<30МГц	30 f0R <300 МГц	f0R >300 МГц
Максимальная расстройка fmax	f0R/2	f0R/3	f0R/10

Эти значения f_max могут быть использованы для определения границ частотного интервала, в котором рассматриваются нелинейные эффекты в общем случае.

Значения максимальных расстроек, приведенные в табл. 9.4, в определенной степени можно считать условными. Они дают некоторый ориентир на порядок расстроек, превышение которых при образовании интермодуляционной помехи маловероятно. На практике могут использоваться другие значения. Так, например, при исследовании ЭМС радиоэлектронных средств, размещаемых на объекте, в диапазоне частот 225…400 МГц с использованием модели Cosam полоса частот, в которой рассматривались мешающие сигналы на возможные нелинейные эффекты в РПУ, была выбрана для всех средств одинаковой: f_max = 20 МГц [25].

Интермодуляционная помеха, образующаяся в приемнике, является потенциально опасной, если ее частота находится в полосе пропускания приемника, т. е. если выполняется условие

| f_им – f_0R |  B_пч/2 (9.67)

где f_им – частота интермодуляционного продукта (помехи); f_0R – частота настройки приемника; B_пч – полоса пропускания тракта последней ПЧ.

Окончательное решение о степени опасности интермодуляционного продукта может быть принято на основании оценки его уровня. Обычно в приемнике рассматривают двухсигнальные продукты третьего порядка с частотами интермодуляции | 2f_i – f_j |. В ряде случаев в число анализируемых продуктов включают трехсигнальный продукт третьего порядка с частотой интермодуляции | f_i – f_j + f_k | или двухсигнальный продукт пятого порядка с частотой |3f_i – 2f_j |, а для некоторых типов приемников, например приемников с преобразованием несущей частоты на нулевую промежуточную частоту, ИМП второго порядка вида | f_i – f_j |, где f_i, f_j, f_k – частоты мешающих сигналов на входе приемника.

Модели для анализа интермодуляции в РПУ в ряде случаев могут использовать информацию о характеристиках приемника, которая отсутствует в спецификациях на приемник. Такие модели требуют дополнительных измерений некоторых характеристик приемников.

Пусть f_им = |  nf₁  mf₂ |, где n, m – целые положительные числа и m + n = N – порядок интермодуляции. Если известна точка пересечения N-го порядка (или динамический диапазон по интермодуляции порядка N, из которого можно получить оценку точки пересечения), оценить уровень интермодуляционного продукта можно, используя (9.45):

PIM_N = nP₁ + mP₂ – (n + m – 1)IPN_i, (9.45)

где PIM_N – мощность ИМП N-го порядка, приведенная к входу приемника, дБм; P₁, P₂ – мощности сигналов на входе приемника на частотах f₁, f₂, соответственно, дБм; IPN_i – точка пересечения N-го порядка, отнесенная к входу приемника, дБм.

Это выражение определяет уровень ИМП, приведенный к входу приемника, для наихудшего случая, когда f_им = f_0R, а взаимодействующие сигналы представляют собой немодулированные несущие. В общем случае возможна коррекция уровня ИМП, определенного из (9.45). Коррекция может быть связана с расстройкой частоты интермодуляции относительно частоты настройки приемника, а также с наличием модуляции у взаимодействующих сигналов.

В определенных ситуациях могут быть использованы эмпирические модели. В [31] представлены эмпирические модели для оценки уровней ИМП, возникающих в приемниках, рабочие частоты которых не превышают 1 ГГц. Модели использовались в автоматизированной программе назначения частот для оперативных групп наземных подвижных средств. Модели рассматривают двух и трехсигнальную интермодуляцию третьего и пятого порядков, вид которой и расчетные формулы для оценки мощности интермодуляционных продуктов представлены в табл. 9.5.

Таблица 9.5