- •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
Чувствительность некоторых полупроводниковых приборов к электростатическому разряду
№ п/п |
Полупроводниковый прибор |
Чувствительность к ЭСР, В |
1 |
Полевые транзисторы (МОП-структуры) |
100…200 |
2 |
Биполярные транзисторы |
380…7000 |
3 |
Операционные усилители |
190…2500 |
4 |
ТТЛ Шоттки |
1000…2000 |
5 |
Порог восприятия человеком |
2000 |
Шумы каналообразующей аппаратуры представляют собой тепловой шум радиоканала. Это шум, который генерирует любой активный или пассивный прибор в радиоканале. Этот вид шума является случайным процессом и описывается статистически. Мощность шума в радиоканале пропорциональна ширине полосы частот, которую занимает канал.
Искажения сигналов в среде распространения определяются передаточной характеристикой среды, в которой происходит распространение радиосигналов. В зависимости от вида характеристики сигнал в пространстве распространения может претерпевать линейные или нелинейные искажения. Когда речь идет о средствах телекоммуникации, передаточную характеристику среды считают линейной функцией.
Внеземные ЭМП:
Космическая помеха – естественная помеха, источником которой является излучение солнца, звезд и галактики. Космические помехи образуются в результате сложения шумов от дискретных космических объектов. Солнце является наиболее мощным источником шума на частотах, превышающих 20…30 МГц. Солнечные вспышки резко увеличивают уровень помех. Шумовые излучения вспышек Солнца характеризуются широкополосным шумом, высокой интенсивностью с длительностью излучения в несколько суток. На частотах ниже 1…3 ГГц излучения спокойного Солнца не превышают шумов, которые создают другие космические источники. Хотя шумы внеземных источников помех обычно ниже уровней индустриальных помех, они могут снижать качество приема сигналов наземными (базовыми) станциями, которые работают в спокойной, с точки зрения радиопомех, сельской местности.
2.1.2. Искусственные эмп
Станционная помеха – это непреднамеренная электромагнитная помеха, создаваемая излучениями выходных каскадов радиопередатчиков через антенну.
Индустриальная помеха – это электромагнитная помеха, создаваемая техническим средством. Но к индустриальным помехам не относятся помехи, создаваемые излучениями выходных каскадов передатчиков через их антенны. Источниками индустриальных помех являются генераторы электрической энергии, электродвигатели, системы зажигания автомобилей, сварочные аппараты, линии электропередач, бытовая техника и т. п. Спектр в зависимости от источника индустриальной помехи простирается в диапазоне частот от десятков до многих сотен мегагерц, а дальность действия помехи зависит от мощности источника помехи и может достигать расстояний до нескольких километров.
Помеха, создаваемая системами зажигания автомобилей, имеет спектр от 10 кГц до 1 ГГц. Два максимума спектра в области десятков и сотен мегагерц существенно зависят от механических параметров системы зажигания. Во временной области помеха представляет собой пачки коротких импульсов длительностью от десятых долей до единиц наносекунд с частотой следования импульсов в диапазоне частот 100…300 МГц.
Помехи от линии электропередач (ЛЭП) обычно проявляются до частот порядка 100 МГц в виде мощного случайного шума. Данные об импульсных помехах от ЛЭП охватывают частотный диапазон от 50 Гц до 200 МГц. Максимальная интенсивность помех приходится на частоты 50…60 Гц и далее монотонно убывает до уровня тепловых шумов. Длительность импульсных помех от ЛЭП составляет несколько миллисекунд, хотя в отдельных случаях фиксируются импульсы в десятки наносекунд.
Помехи от городского электротранспорта (трамваи, троллейбусы) связаны, в частности, с наличием у транспорта токоведущего пантографа. Помехи от электротранспорта обычно редкие импульсы нерегулярной формы длительностью в единицы миллисекунд. Интенсивность помех крайне нестабильная. Временные характеристики аналогичны характеристикам импульсных помех от гроз.
Контактная помеха – это электромагнитная помеха, обусловленная излучением токопроводящих контактов и/или среды с нелинейной проводимостью при воздействии на них электромагнитного поля. Можно указать две причины появления контактных помех:
– нелинейная зависимость магнитной индукции от изменения напряженности внешнего намагничивающего поля для железистых материалов;
– полупроводниковые свойства переходов, образованных оксидированными поверхностями и металлическими контактами.
В местах соединений элементов конструкции объекта с помощью болтов, винтов или заклепок образуются переходы типа металл-окисел-металл, обладающие нелинейными свойствами. Особенно важное значение контактные помехи имеют на объектах, где размещается много радиопередающих и радиоприемных устройств. При вибрации металлических контактов (явление, характерное для подвижных объектов) контакты представляют собой нелинейные устройства с переменными параметрами, в результате чего переизлучаемые ими сигналы становятся широкополосными.
Излучения токопроводящих сред и контактов происходят только при их облучении. Сами среды и контакты без облучения помех не создают. Поэтому источники контактных помех называют пассивными источниками помех, а сами контактные помехи – пассивными помехами.