Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
61
Добавлен:
19.02.2016
Размер:
324.1 Кб
Скачать

Державний університет телекомунікацій

ЗАТВЕРДЖУЮ

к.т.н., доц. С.В.ТОЛЮПА

“ __ ” ______________ 201_ р.

ЛЕКЦІЯ № 1

для проведення заняття зі студентами

Дисципліна Основи електромагнітної сумісності РЕЗ.

Тема №1. Основні причини виникнення взаємних завад та їх вплив на роботу РЕЗ.

.

Розроблена у відповідності до навчальної програми 201_ р., розглянута на засіданні кафедри РРМ і рекомендована для використання в навчальному процесі.

Протокол № __ від “ ___ ” _________ 201__ р.

Навчальна мета: вивчити основні терміни і визначення теорії електромагнітної сумісності радіоелектронних засобів і систем та причини виникнення в них взаємних завад.

Виховна мета: сформувати почуття наполегливості до вивчення дисципліни.

Час: 2 години.

Матеріальне забезпечення: дошка, крейда, указка.

Література:

  1. Винников В.В. Основы проектирования РЕЗ. Электромагнитная совместимость и конструирование экранов: Учеб. пособие - СПб.: Изд-во СЗТУ, 2006.- 164с.

  2. Управление радиочастотным спектром и электромагнитная совместимость радиосистем. Учебное пособие /Под ред. д.т.н., проф. М.А. Быховского. – М.: Эко-Трендз, 2006. – 376 с.

Навчальні питання та розрахунок часу

І. Вступна частина 5 хв.

- приймаю доповідь чергового навчальної групи;

- перевіряю наявність особового складу, зовнішній вигляд та готовність до заняття;

- оголошую предмет та завдання дисципліни, розподіл навчального часу за видами занять; тему заняття, його цілі, літературу.

ІІ. Основна частина 80 хв.

1. Електромагнітна сумісність та електромагнітна обстановка, основні визначення та терміни теорії ЕМС- 45 хв.

2. Основні причини виникнення взаємних завад та їх вплив на роботу РЕЗ - 35 хв.

ІІІ. Заключна частина 5 хв.

  • відповідаю на запитання;

  • підбиваю підсумки заняття;

  • даю завдання на самопідготовку;

  • оголошую назву та дату наступного заняття.

Організаційно-методичні вказівки:

Заняття доцільно проводити у навчальній аудиторії, призначеній для проведення занять з однією навчальною групою на протязі двох годин.

1 Вступ

Предметом навчальної дисципліни «Основи електромагнітної сумісності РЕЗ» є:

взаємні радіозавади, причини їх виникнення та вплив на функціонування РЕЗ;

параметри інформаційних систем, які впливають на сумісність потенційно несумісних РЕЗ;

технічні та організаційні міри забезпечення електромагнітної сумісності;

принципи розподілу частотного ресурсу;

методики організації ЕМС в телекомунікаційних системах.

Завдання навчальної дисципліни «Основи електромагнітної сумісності РЕЗ»:

- знати теоретичні основи електромагнітної сумісності;

- знати причини виникнення взаємних завад та їх джерела;

- вміти знаходити при сумісній роботі РЕЗ причини виникнення взаємних радіозавад та їх джерела;

- вміти оцінювати вплив взаємних радіозавад на ефективність роботи РЕЗ;

- вміти використовувати технічні міри забезпечення ЕМС при розробці апаратури систем телекомунікацій;

- вміти забезпечувати ЕМС при експлуатації телекомунікаційних систем;

- вміти користуватися КПА при оцінюванні РЕЗ та ефективності заходів по забезпеченню ЕМС;

- бути ознайомленими з розробленими в Україні і світі стандартами з ЕМС;

- бути ознайомленими з перспективними напрямками розвитку систем захисту систем телекомунікацій від взаємних радіозавад.

На вивчення дисципліни «Основи електромагнітної сумісності РЕЗ» у 8 семестрі відводиться всього 108 годин, з яких:

лекції – 14 год.;

практичні заняття – 12 год.;

лабораторні роботи – 12 год.;

МК – 2 год.;

самостійна робота – 66 год.

В конці семестру здається залік З ОЦІНКОЮ?.

На тему №1 «Основні причини виникнення взаємних завад та їх вплив на роботу РЕЗ» учбовою програмою відводиться 5 годин, з яких 2 години – лекция, а 3 години – самостійна робота..

Учбові питання лекції:

1. Електромагнітна сумісність та електромагнітна обстановка, основні визначення та терміни теорії ЕМС

2. Основні причини виникнення взаємних завад та їх вплив на роботу РЕЗ

ІІ ОСНОВНА ЧАСТИНА

2.1 Електромагнітна сумісність та електромагнітна обстановка, основні визначення та терміни теорії ЕМС

Перш за все слід звернути увагу на те, що в технічній літературі, ДСТУ та Законах України і Постановах Кабінету Міністрів України щодо ЕМС існуєряд визначень та понять щодо ЕМС, які відрізняються не тільки повнотою, але й термінами (завада, перешкода):

А.Електромагнітна сумісність- здатність радіоелектронних засобів і радіовипромінювальних пристроїв одночасно функціонувати з обумовленою якістю в реальних умовах експлуатації з урахуванням впливу на них ненавмисних радіозавад і не створювати недопустимихрадіозавад іншим радіоелектронним засобам і радіовипромінювальним пристроям.

З А К О Н У К Р А Ї Н И Про радіочастотний ресурс України (Стаття 1 ) N 1770-III 1 червня 2000 року м. Київ

Б. Електромагнітна сумісність- здатність радіоелектронних засобів і радіовипромінювальних пристроїв одночасно функціонувати з обумовленою якістю в реальних умовах експлуатації з урахуванням впливу на них ненавмисних радіоперешкоді не створювати недопустимих радіоперешкод іншим радіоелектронним засобам і радіовипромінювальним пристроям.

МІНІСТЕРСТВО ТРАНСПОРТУ УКРАЇНИ Н А К А З Про затвердження Правил авіаційного електрозв'язку в цивільній авіації України (Правила, п.1.5) 23.09.2003 N 736

В. Електромагнітна сумісність- здатність обладнання задовільно функціонувати в його електромагнітній обстановці, не створюючи неприпустимих електромагнітнихзавадіншому обладнанню в цій обстановці.

КАБІНЕТ МІНІСТРІВ УКРАЇНИ П О С Т А Н О В А Про затвердження Технічного регламенту з електромагнітної сумісності обладнання (Технічний регламент, п.5) від 29 липня 2009 р. N 785 м. Київ

В п. 5 цієї Постанови терміни, що вживаються у Технічному регламенті, мають таке значення:

1) апаратура - будь-який конструктивно завершений пристрій або поєднання пристроїв, доступні на ринку у вигляді окремої функціональної одиниці, призначеної для споживача та/або користувача і здатної створювати електромагнітні завади або на функціонування якої можуть вплинути такі завади. До апаратури також належать комплектувальні вироби або вузли, призначені для вмонтування в апаратуру споживачем та/або користувачем, які здатні створювати електромагнітні завади або на функціонування яких можуть впливати такі завади, а також мобільні установки - поєднання апаратури та у разі потреби інших пристроїв, які призначені для переміщення та використання в різних місцях;

2) електромагнітна завада - будь-яке електромагнітне явище, що може погіршити функціонування обладнання. Електромагнітною завадою може бути електромагнітний шум, небажаний сигнал або зміна в самому середовищі розповсюдження;

3) електромагнітна обстановка - усі електромагнітні явища, що спостерігаються у певному місці;

4) електромагнітна сумісність - здатність обладнання задовільно функціонувати в його електромагнітній обстановці, не створюючи неприпустимих електромагнітних завад іншому обладнанню в цій обстановці;

5) завадостійкість - здатність обладнання функціонувати за призначенням без погіршення його роботи за наявності електромагнітних завад.

В подальшій роботі в учбових цілях будемо користуватися поняттям завада та такими основними визначеннями понять електромагнітна сумісність та електромагнітна обстановка:

ЕЛЕКТРОМАГНІТНА СУМІСНІСТЬ, або ЕМС, - це здатність радіоелектронних засобів (РЕЗ) і радіовипромінюючих приладів (РВП) спільно і одночасно функціонувати з обумовленою якістю в реальних умовах експлуатації з урахуванням впливу на них ненавмисних радіозавад без створення недопустимих радіозавад іншим РЕЗ і РВП.

ЕЛЕКТРОМАГНІТНА ОБСТАНОВКА, або ЕМО – це сукупність електромагнітних полів у певній частині простору, смуги частот та інтервалу часу, що впливають на якість функціонування РЕЗ і РВП.

Проблема забезпечення електромагнітної сумісності (ЕМС) радіоелектронних засобів (РЕЗ) виникла з дійсних потреб радіоелектроніки, що розвивається. Першими результатами розв’язання проблеми ЕМС були успіхи по ослабленню впливу ненавмисних електромагнітних завад (НЕМЗ). Потім проблема ЕМС поширилася на усі види радіоелектронних і електронних засобів. Стало очевидним, що не можна проектувати, конструювати, робити й експлуатувати згадані засоби без урахування забезпечення їх ЕМС. Виявилося, що для подальшого розвитку радіоелектроніки задача забезпечення ЕМС має не менше значення, чим забезпечення апаратурної надійності роботи або мініатюризація тих же засобів. Тому будь-який фахівець в області радіоелектроніки повинний знати принципи забезпечення ЕМС і застосовувати свої знання в цій області при розробці, виробництві й експлуатації засобів. Усе це говорить про те, що проблема забезпечення ЕМС перетворилася в новий самостійний науково-технічний напрямок сучасної радіоелектроніки.

Характерна риса нового напрямку - його комплексність, що полягає в тому, що проблема забезпечення ЕМС проникає майже в усі існуючі напрямки радіоелектроніки, установлює взаємозв'язки між ними і навіть поєднує них з позицій цілісності радіоелектроніки як галузі господарства.

У кожному конкретному випадку задача забезпечення ЕМС вирішується шляхом системного підходу, що також є особливістю нового напрямку. «Системність» різних технічних засобів, що мають електромагнітні властивості, характеризується «параметрами ЕМС». Їхнє вивчення і використання у практичній діяльності збагачує теоретико-практичну базу радіоелектроніки.

Задача боротьби з НЕМЗ виникла майже одночасно з радіотехнікою, але в той час самостійного значення не мала й особливих труднощів для свого розв’язання не представляла. Труднощі з'явилися зі збільшенням кількості радіозасобів, ускладненням їх функцій і створенням засобів нового призначення.

Значні труднощі стали відчуватися після другої світової війни, хоча в цей період активно освоювалися нові високочастотні діапазони, на яких ще не було помітного рівня НЕМЗ. При цьому практика показала, що навіть при перспективності нових діапазонів процес використання вже освоєних діапазонів не тільки не зменшується, але ще більш зростає, що спричиняє і зростання рівня НЕМЗ.

Майже століття назад з'явилися перші електронні засоби (ЕЗ) самостійного функціонального призначення, спочатку обчислювальні, а потім для обробки сигналів (приведення їх до заданого виду) і засоби електронної автоматики.

Трохи пізніше були створені засоби нового виду - радіоелектронні, що представляють собою сукупність радіозасобів, що діють на принципах радіотехніки, і електронних, діючих на принципах електроніки. Така сукупність, у якій радіозасоби використовуються для передачі і прийому сигналів за допомогою радіохвиль, а електронні - для обробки сигналів і перетворення їх у визначений вид повідомлень, має єдине функціональне призначення.

Радіоелектронні засоби значно складніше радіозасобів, але ця складність дозволяє реалізувати нові функції в порівнянні з функціями радіозасобів, чому сприяють і феноменальні успіхи електроніки в області напівпровідникової мініатюризації.

Разом з удосконалюванням РЕЗ розвивалася і проблема забезпечення ЕМС РЕЗ. Розглядаючи етапи розвитку цієї проблеми, можна відзначити їхню відповідність філософським категоріям. Процес розвитку, у якому протилежності (протиріччя) є джерелом розвитку, чітко проглядається в сутності проблеми ЕМС РЕЗ. Безперервне збільшення кількості радіоелектронних, електронних і електротехнічних засобів (що є наслідком науково-технічного прогресу) і безперервне зменшення можливості користування ресурсом радіоканалів (що є наслідком природної обмеженості цього ресурсу) представляються суперечливими факторами, тобто джерелами розвитку проблеми ЕМС РЕЗ. Недосконалість технічних засобів, що виявляється: у небажаних радіовипромінюваннях, що непродуктивно завантажують ресурс радіоканалів, і в зайвій сприйнятливості до випромінювань, що відрізняється від корисних,- є безпосередньою причиною їхнього розвитку (удосконалення).

Безперервне збільшення кількості РЕЗ, ЕЗ і електротехнічних засобів привело до їхньої нової якості, тобто до нової властивості, що ще раз підтверджує діалектичний закон переходу кількості в якість. Нова якість полягає в розвитку необхідної властивості спільного функціонування з іншими засобами. Без цієї якості в багатьох випадках засоби вже не можуть існувати технічно, тобто знаходитися в експлуатації.

Старі технічні й організаційні рішення в області забезпечення спільної роботи різних засобів звільняють дорогу більш досконалим рішенням на нових ступенях радіоелектроніки. Прикладом може служити еволюція процесу користування ресурсом радіоканалів. На ранніх етапах цього процесу основною задачею був розподіл радіочастот між регіонами, країнами й окремими видами радіослужб. Коли ж весь ресурс був розподілений, виникла необхідність у більш раціональних методах користування радіочастотами, наприклад шляхом застосування односмугових систем у дециметровому діапазоні хвиль. В даний час задача більш раціонального користування ресурсом радіоканалів переросла в задачу керування ресурсом, під якою розуміють комплекс організаційних і технічних заходів, спрямованих на спільне використання ресурсу різними радіоелектронними системами без неприйнятних завад від однієї системи до іншої.

Інший приклад - розвиток методів і розширення області боротьби з індустріальними завадами. До 40-х рр. ці методи застосовувалися, головним чином, у системах радіомовлення. Після другої світової війни вони стали застосовуватися в системах телебачення, рухливого радіозв'язку і, радіоелектронних комплексів, наприклад літакових і корабельних. На даний час методи боротьби з індустріальними завадами поширюються і на ЕЗ, наприклад на ЕОМ і засоби обробки сигналів, оскільки такі засоби є не тільки джерелами НЕМЗ, але і самі сприйнятливі до НЕМЗ.

Проблема ЕМС РЕЗ і ЕЗ може вирішуватися шляхом реалізації комплексу технічних і організаційних заходів.

Технічні заходи в загальному випадку спрямовані на послаблення (придушення) НЕМЗ у джерелах їхнього виникнення (середовища поширення) і на захист різних пристроїв від їхнього впливу. Реалізація таких заходів приводить до удосконалювання технічних параметрів радіоелектронних, електронних і електротехнічних пристроїв, що у тому або іншому ступені впливають на забезпечення їх ЕМС.

Організаційні заходи включають розподіл радіочастот по відповідних службах, вибір і призначення частот, установлення частотно-просторового розносу між РЕЗ, визначення місця розміщення РЕЗ і інші заходи, у загальному випадку зв'язані з правильним урахуванням технічних параметрів різних засобів, що впливають на забезпечення ЕМС.

Застосування в господарстві країни технічних пристроїв з незадовільними характеристиками, що впливають на ЕМС, не тільки порушує нормальну роботу багатьох радіоелектронних і електронних засобів, що завдає економічної шкоди, але й ускладнює, а в ряді випадків виключає можливість користування ресурсом радіоканалів новими засобами, що вводяться в експлуатацію. Навпаки, застосування засобів з більш досконалими характеристиками ЕМС дозволяє інтенсивніше користуватися наявним ресурсом радіоканалів і, отже, на тій самій ділянці діапазону експлуатувати збільшене число засобів без завад одного засобу іншому.

В даний час у всіх промислово розвинутих країнах проводиться велика робота з забезпечення ЕМС радіоелектронних і електронних засобів. Щорічно скликаються міжнародні і національні конференції і симпозіуми, на яких розглядаються наукові аспекти проблеми. У цих матеріалах мається безліч нових фактів наукового характеру, сутність яких, як правило, виходить за межі сталих представлень в області радіоелектроніки. При цьому наукові аспекти проблеми ЕМС безупинно розвиваються, оскільки в сучасних умовах не представляється можливим знайти розв’язання багатьох задач по забезпеченню ЕМС РЕЗ і ЕЗ без досить глибоких досліджень.

Розглядаючи сучасний стан проблеми забезпечення ЕМС радіоелектронних і електронних засобів, можна конкретно сформулювати абстраговані напрямки, на які розчленовується проблема, і навколо яких концентруються наукові матеріали наростаючого потоку літератури, що характеризують поступальний розвиток проблеми в цілому.

Графічна інтерпретація таких напрямків представлена на рис.1, де показані їхні зв'язки з проблемою ЕМС у цілому і з існуючою практикою забезпечення ЕМС радіоелектронних і електронних засобів.

1. Радіочастотний ресурс (РЧР) – це сукупність можливих для використання радіочастотних електромагнітних полів, створюваних з метою передачі (прийому) інформації.

Теоретичні аспекти:

вивчення особливостей ресурсу і розробка ефективних методів його використання, у тому числі принципів керування ресурсом, включаючи економічні концепції;

наукові основи розширення міжнародного і національного частотного планування й удосконалювання відповідної нормативно-технічної документації (НТД); прогнозування подальшого використання РЧР [3,4].

До практики відноситься контроль користування радіоканалами відповідно до прийнятих правил, збір інформації про використання РЧР і реалізація вимог міжнародної і національної нормативно-технічної документації (НТД) в області користування РЧР.

Рисунок 1 - До пояснення сучасного стану проблеми забезпечення ЕМС радіоелектронних засобів

Соседние файлы в папке мартинов_оемс