Н. Ф. Николенко. Основы теории РЭБ. М., Воениздат, 1987 (1083410), страница 63
Текст из файла (страница 63)
Из сказанного выше следует, что благола я то од р фу ц . овин, что ее можно реализовать, , доспи ается зао ст ойства от помех, источники кото ых существу пространственная сслскци Глава 17 ЭЛЕКТРОМЛГНИТНЛЯ СОВМЕСТИМОСТЬ РЭС 17.1. СУШНОСТЬ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОИ СОВМЕСТИМОСТИ РЭС Функционирование РЭС в реальных сл воздейств ии на их приемные устройства р 1ых условиях происходит при магнитных х излучений различной п и о ы п у' р ва радиопомсх — электро- венное влияние ф р р р ды происхождения.
Сущсст. иянне на эффективность применения РЭС мог т вать непреднамеренные ралио могут оказыния. К этим помехам относят 1 к, б алиопомехи искусственного п о роисхождена РЭС электромагнитных излучений гн носят помехи, обусловленные воз е" действием ° ектромагнитных изл чсннй эл ек р у й электротехнических и элок. указанных п средств и устройств (ин с 1 ду триальные помехи). Наличие анных помех привело к возникновению п облемы эл нитной совместимости (ЭМС) РЭС. По д элсктромап1итной совмссгимостыо РЭС ность нескольки РЭС р ф 1 условиях х одновременно ф 1 ствии на ннх неп применения с требуемой э р функционировать в реальных р й эффсктнвпостью при воздсйна ннх непреднамеренных радиопомех и не с пустимых помех другим РЭС.
не создавать недо- Решение проблемы ЭМС осложняется ог а частотного спект 1 ь я ограниченностью радиоличеннсм мо н ра и нсравноме но ' р , р стью его использования, увес мощности передатчиков, повышением ч вст приемников, техническим нем чувствительности передатчиков и приемников, п несовершенством антенных устройств диапазоном излучений электр ков, постоянно возрастающим . о уровнем и " электротехнических и элект онных и устройств. Кроме того, количество РЭС на и ., чество на стационарных и поде тах военного назначения, в войсках, в а е сдающих узлах размешьстся до 60 — 80 радио- самолетах мо в азличных диапазонов и мощностей. На отдельных .
* ах может быть установлено до 25 — 30 РЭС, а РЭС б может лостигать нескольких метр. К существенному росту количества РЭС га ны ели развитие радиовещания, телсвид р' ф х линий связи, широкое испол иС ения, телИ опно-т ьзование иСЗ связи. Распределсние различных участков спектра радиочастот между ралиослужбами осуществляется на основании международного документа — Регламента радиосвязи. В настоящее время из всего спектра радиочастот освоен лишь спектр от 10 Гц до 400 ГГц. При этом загруженность отдельных участков радиоспектра неравномерна. Практически используется участок до 40 ГГц, в котором наиболее интенсивно загружен спектр от 3 кГц до 12 ГГц.
Освоенный спектр частот используется не всегда рационально. Многие РЭС занимают более широкис полосы частот, чем это необходимо для передачи информации. В связи с широким применением РЭС потребности в радиочастотах превышают темпы освоения новых диапазонов электромагнитного спектра. Только для развития радионавигации, радиолокации, радиовещания, телевидения и радиосюпп потребности и рзлшшзстотпх за последние 1Π— 15 лет возросли более чем в 10 раз. Такое положение приводит к использованию совпадающих или близко расположенных полос частот РЭС различного назначения, что является одной из важнейших причин возникновения взаимных радиопомех, Из-за технического несовершенства передаю1цих и приемных устройств взаимные помехи могут возникать не только при работе РЭС иа совпадающих частотах, но и в непсрекрываюшихся полосах частот, Природа возникновения взаимных радиопомех, связанных с характеристиками передатчиков и приемников РЭС в широкой полосе частот, рассмотрена в подразделах 17.2 и 17.3.
17зь ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗЛУЧЕНИЙ ПЕРЕДАТЧИКОВ РЭС В ШИРОКОЙ ПОЛОСЕ ЧАСТОТ Анализ экспериментальных данных по передатчикам различных типов РЭС показывает, что практически все передающие устройства излучают нс только в рабочей полосе частот, по и за ее прслсламн. На рис.
17.1 схематически показан энергетический спектр излучения персдатчика в широкой полосе частот. Наличие излучений передающего устройства в широкой полосе является одной из причин возникновения взаимных помех между РЭС. Излучения передатчиков классифицнру1отся следующим образом, Основное излучение — это излучснне передающего устройства РЭС в необходимой для передачи сигнала полосе радиочастот.
Необходимой полосой частот называется минимальная ширина полосы частот данного класса излучений, достаточная лля передачи сигнала с требуемой скоростью и качеством, определяемыми при проектировании передатчика в соответствии с его функциональным назначением. Излучение за пределами необходимой полосы ралиочастот называется неосновным. Часть нсосновного излучения, примыкающая к необходимой полосе и являющаяся результатом модуляции ч'* 'о о А. м Н сэ щ а в „Ю, Я гч Я О, $" х 0 н м о Х я г, Ю (6 328 сигнала, называется внеполосным излучением. При отсутствии модуляции сигнала отсутствует и внеполосное излучение. Часть неосновного излучения, возникающая в результате любых нелинейных процессов в псредающем устройстве, кроме процесса модуляции, называется побочным излучением.
Опо включает излучения на гармониках, субгармониках, комбинационное, интер- модуляционное и паразитное. Излучения на гармониках — это излучения, частоты которых в целое число раз больше частот основного излучения: ы,=пышн=1,2,3... Излучение на субгар мониках — это побочное излучение на частотах, в целое число раз меньших основного излучения: ьит =- ыз/и, и = 1, 2, 3 ... Губгармоннки ийзпнкают' в пс1~сдат. чиках, в которых для получения основной частоты используют уМ- ножители частот. Комбинационное излучение возникает в передатчиках, формирование основной частоты в которых осуществляется путем преобразования колебаний двух и более вспомогательных генераторов.
Известно, что если колебания с частотами ьи и ыг поступают на вход нелинейного элемента, то на сто выходе появится сигнал, спектр которого содержит комбинации этих частот: сок = 1ты~ + псэг~1, где т, п = -ь1, ~2, ~3... При синтезе рабочей частоты из возможной сетки частот выбирается одна из комбинаций, а папряжсния остальных частот подавляются фильтром.
Из-за плохой сслективности фильтров напряжения некоторыс из комбинаций частот проходят на выход или иа следующий каскад схемы. Интер модуляционные излучения возникают тогда, когда два нлн более передатчиков работают на общую антониу или расположены достаточно близко друг от друга.
Причиной возникновсния этих излучений являются связь между передатчиками и нелинейности в их выходных каскадах. Частоты интермодуляционных излучений опредсляются по формуле ы„= ты, + пыз+ + 1ыз+..., где и, п, 1 = О, ~1, ь2,..., а ын ым ыз — чистоты одновременно работающих передатчиков. Чем сильнее связь между передатчиками и больше их мощность, тем вышс уровень ннтермодуляциопиых излучений. Паразитное излучение — это побочное излучение, возникающее в результате самовозбужденпя передатчика из-за паразитных связей в генсраторных и усилитсльных устройствах передатчика. Причины появления наразитных излучсний случайные н не связаны с формированием основного излучения. Уровни побочных излучений даже для однотипных РЭС имеют существенный разброс.
Поэтому их оценку проводят, как правило, путем экспериментальных измсрений. Уровни виеполосных и побочных излучений в настоящее время пормируются. Шумовые излучения — это неосновные излучения передающс- 329 !)!с 'в, ! , 1" |! тсо! + псо2+ ' + ~~ ! + -1- Рсос — ы„р ~ Лсоио/2, (17.4) 330 го устройства, обусловленные собственными шумами его элементов. Источниками шума могут быть генераторы, усилители, умножители частоты, синтезаторы.
Уровень шумовых излучений вблизи несущей частоты на 50 — 80 дБ ниже уровня полезного сигнала и спадает относительно медленно. Шумовые излучения наблюдаются в полосе частот, во много раз большей полосы основного излучения. !7.3. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРИЕМНИКОВ РЭС В ШИРОКОЙ ПОЛОСЕ ЧАСТОТ Приемное устройство РЭС может воспринимать помехи нетолько в полосе основного канала приема, но и за ее пределами (рис. 17.2). Рис.
17.2. Осиоишй и иобоииыс квивлы ирисмв сигивлов Как видно из рисунка, помимо основного канала приема, предназначенного для приема полезного сигнала, радиоприемник имеет побочные каналы приема, и, кроме того, в пем могут проявляться так называемые внеполосные эффекты (эффекты большого сигнала) . Побочным каналом приема называется полоса частот, находящаяся за пределами основного канала приема, в которой сигнал проходит па выход радиоприемника.
Рассмотрим механизм образования побочного канала. Пусть на целинейный элемент с характеристикой с — (со+!1'си+ 1сги + 1!ви '~" ° ! Аси (17. 1) подается гармонический сигнал и (1) = с/ з!п со1. 11а выходе нелинейного элемента появятся составляющие с частотами ы, 2со, Зсо, , 1!а. Если на вход подать два гармонических сигнала с частотами ы! и соь то в спектре выходного сигнала будут присутствовать составляющие на частотах тсо! -и пыь где т и и — л!обые целые числа О, -!-1, 2,..., но при этом 1т( + (и( --.. 1с В общем случае при подаче на вход 1 гармонических сигналов с частотами со!, т п исутствовать сосен в спектре выходного сигнала буд) Р тввляющие вида топ + псог+. '+ сс (17.2) где т, и, с1 — любые целые числа О,.+1, м2, ...,и1т~+ мента типового супергете( и.
д смес!стеля водят! ачестве нелинейного элемент родинного приемника смесит . Е ситель. Если на вхо об ать значение ЧаетОтОй Свил И ПРИ ЭТОМ ПОДО 7Ра э ",, ( ( ( ( выполнялось усэтой частоты так, чтобы при д за анных т и и ловие (!7.3) тсо ! + псо! = ывр 11соио( т"и" + '", ,'" у))Ч ' соответственно, а частогы гетеро сина и где со, и сочв — ' УПЧ, помеха после смесителя ока— ло а Р У УПЧ н лес пройдет па вь!ход пр ствует по побочному каи' У ' условию т = 1 ° ал п нема Побочный канал пр У ч - , , Побочный канал, нема довлетворяющии п омежуточной частоты.