Пономарев Л.И. - Основы ЭМС излучающих систем, страница 2

Так, на приемнияи РТС, устанавливаемые на высокоорбитальных спутниках, действуют сигналы передатчиков почтя с половины земного нара; мякиатернээцяя радиоаппаратуры, приведшая к уеялвнмв паразятного взаимовлияния отдвлъных элементов и устройств радиоаппаратуры; возрастзшщий уровень и количество помех От рэдиоэлвктроняых~ электротехнических и энергетических устройств (ЭВМ, генераторы постоянного и переменного тока, медицинская радиоэлектронная аппаратура, сварочные аппараты и пр.). Пренвбрвявнив проблемой ЭМС приводи~ не тол~в я значительним нэроднО хозяйственным и эиоиомичесиим потерям1 ио хоивт ЯвмтьсЯ щяимной и трагического исхода.

В качестве примера мояио привести обстоятельства гибели английского атомного эсминца "В64$илд" в пврйод. Фолкледдско-Мальвинского конФликта. На этом эсминце не были обеспечены условия ЭМС для РТС яосмичесной овязи с базой и корабельной РЯС, в результате чего одновременно могла работать только Щиэ система. Поэтому зо времЯ сеанса сзЯзм и6 была Обиэруивнэ ракета, выпущенная аргентинским самолетом, н эсминец погиб. $ 1.2. ПРОБПМА ЭМС РЭС И НИ1РЕЛНАМЕИННЫВ ПОМЗХИ Под элвятромагнитной совместимоотьш радиоэлектронных средств понимают их свойство $ункционировать беэ ухудшения лачестввнных щжэзштелвй в условиях оовмвстной работы.

тругими словами, каядое яй рвдиоэлеятронных средств не долило неблагоприятно воздействовать на оосвдние РЭС и одновременно долиио противостоять их воэд~йствиш. На начэльном этапе развития радиоэлвктрониия ЭМС обвспечивалеоь обычно одним из двух путей: рэопределением частот в процеосе эиоплуатэции в освоенных диапазонах или выбором чаототы разрабатываемой РТС в новых осваи,вэйиых участках радиочастотного спектра; схемно-конструктивным усовершенствованием кандым разработчиком РТС отдельных узлов приемной или передашщвй радиоаппаратуры. Однако по мере увеличения числа РЭС и зов более полного использования радиодиапазона применение трэдициояных подходов к ренева эздач ЭКС без учета интересов всех полъэователвй рэдиочастстного спектра оказалось недостаточным.

Поэтому и возникло новое яаПЗййшвнив радиоэлектроники, оболуиивашщее проектирование, разработку:: и эксплуатэцив РЭС в условиях существующих ограничений. С научной. точки зрения проблема ЭМС РЭС - это выявление закономерностей мвйэшщего взаимодействия одновременно работающих РЭС и изыскание цуэей минимизации такого взаимодействия. 1 е 2е 1 а Нвп 6 нам6 6 ные элект Омагнитны и мв Сигналы мвиавщнх РЭС нв несут полезной ИНФормации для работы соостввнной РТС и в этом плане могут быть классифицированы кэк помвдм для рассматриваемой РТС. Принципиальное отличив этих помех з~Вавчэвтся в том, что оня являются нвпрвдязмереннымя, т.в.

Яе яо- Рис. 1.2 Зависимость шумовой температуры антенны от частоты для' 1 — внутренних шумов; 2 - индустриальных помех в гоодв; 3 - сельской местности; - радиопомех космического происхождения; 5 - атмосферных радяопомех Рис. 1.3 Пути эовдвйстэня РЭС 1 я РЭС 2 10 сят антагонистического характера, хотя и окавывавт мешающее воздействие. К непреднамеренным помехам относятся также помехи естественного происхоидвния. уровень помех измеряется или в единицах напряшеннооти влвктрического поля (В/ы, мкВ/м, дБ.мкВ/м) или в единицах плотности мощности (Втащи~, дВ.Вт/м~)- Зля характеристики раопределвния плотности помехи по частоте используется единица измерения дВ Вт/(м~.

нГц) или дБ Вт/(м~- октава). Спектр непреднамеренных помех простирается от единиц герц до верхнего предела рвдиодяапазона (3000 ГГц). По спектральным и временным характеристикам различают сооредоточвнныв, импульсные и Фнуктуационныв помехи. Сосредоточенная помеха является узкополосным колебанием, параметры которого меняютоя медленно по оразненим с центральной частотой колебания. Источниками оосрвдоточенных помех являются многие УТС связи, например с амплитудной модуляцией. Импульсная н флунтуационная помехи - широкополосние. Иоточнняами импульсных помех являются многие РЛС, нвноторие источники индустриальных помех, грозовые разряды и пр.

Флуктуационная помеха яэляетоя случайным процессом, и ве мояно рассматривать нак предельный случай мноивотэа олучайных импульсных помех. К 4ауктуационйим помехам относятся шумы космического проиохоздвния и внутреннив шуми рэдиоаппяратурн~ Рис. 1.1 Источники непреднамеренных помех Системативация непреднамеренных помех по источникам их происхоидвния предствзнена на рис. 1»1. В литературе имеются доэольяо подробные даяние но спактралъному составу и уровню яепрвднамеявнних помех ~1, 2, 3~ еотвственного и иояусотэвнлого происхоидвяия, Ве останавливаясь подробно на этом вопросе, приведем усредШвнныв экспериментальные данные уровня непреднамеренных помех на щходв согласованной приемной антенны. Этот уровень мошно опреде-. лить с помощью шумовой теыператури антенны Т (в градусах Келъвла иа), которая характеризует мощность Р„ непреднамеренных помех, нялючая собстэвнныв шумыф приходящейся на единицу полосы частот йй: Р,„ Т а Я 2ь~ где и =.

1,58 10 Лл/К - постоянная Больцмана. -23 М На рис. 1.2 показана эавнсимооть нормированной к шумовой температуре антенны Т, = 273 'К э широком диапазоне частот для некоторых ясточникоэ помех Я . Как видно, непреднамеренные помехи искусственного пронсхолдения в диапазоне ~ > 1...2 ГГц имеют преобладающее значение. для ЗМС бортовых радиосистем и в СВЧ диапазоне помехи радиотехнического происхождения являются определяющими.

1.2,2.. т н х те эоэ ейстэия номе на С Воздействие помех ка РЭС монет происходить..различнымн способами. На рас. 1.3 стрелками показаны оскоэные,каналы, по которым сигканы РЭС .1 проникают в РЭС 2. По каналам 1, 2 злектромагяитное поле. излучаемое антенной А1 РЭС 1. через Окруиа щее пространство пронккает в антенну А2 РЭС 2 или принимается другиым элементаын кокструкции РЭС 2 ~не идеалько экранированными линиями передачи, Фланцами, разъемамм, корпусом, соединительными проводами и пр.).

Один из вадоэ какала.2 - контактные помехи, возникающие на нели-: нейных контактах, особенно ка подэииных объектах. Нелинейный контакт осуществляет модуляцию падающего иа него высокочастотного полн. В результате э спектре эысокочаототкого поля появляются новые составляющие..Каналы 1, 2. действуют как для больших расстояний изиду РЭС ~дальняя зона одной или обеих антенн А ~ А ), так и для маных расстояний (ближняя и промежуточная воны).

Канал 3 обеспечивает излучение и прием поля злементамк конструкций РЭС 1 и РЭС 2, э том числе эа счет паразитных емкостных и индуктивных элементов связи. ЭФФектиэность канала 3 проявляется, как правило, в блианей и отчасти промеиуточной зонах. Канал Ф Формируется за счет возмоиной гальванической .сэязи между обоими РЗС, капрамер по "общей земле", утечки изоляции и т.д. Какал 5 образуетоя общимн цепным питания РЭС 1 н РЭС 2. Среди всех приведенных каналов наиболее опаскыы с точки зрения ЭХС РЭС является канал 1, осббекяо для удажекных в простракотме РТС.

Мехакиэы взаимного влияния РТС по каналу связи через их антенны обеспечивает более 70-90$ воех мешающих воздействий. При близком размещении РЭС, в частности нэ борту, существенный вклад могут вносить а остальные мехаиизиы проникновения непреднамеренных помех Воздействие непреднамерекных помех приводит к обратимым или необратимым явлениям в РЭС. Так, при мощной помехе с мощностью в импульсе около или превышающей 0,5...5 Вт может произойти разрушение активных прибороэ ~смесителей, детекторов).

Кроме того, мощный сигнал помеха вызывает насыщение входных цепей, и поэтому тре- бу6тсЯ Определенное время длЯ эссстаноэлеяиЯ чувстэит6льности приемного устройства. При обратимых воздействиях воэмомно понижение чувотэительности приемнике из-за срабатывания автоматической регулировки усиления АМАРУ) по помехе. В любом случае каличие помехи приводит к ухудшению качества РЭС. Сдним иэ глобальных показателей качества РЭС в теории ЭХС возет являться изменение такого параметра, как максимальное количество информации 1 ~в битах), которое может бить передано (обре; ботако) РЭС с полосой частот 2 А| эа время Т.