Фомин Н.Н., Буга Н.Н., Головин О.В. и др. Радиоприемные устройства. Под ред. Н.Н.Фомина (2007) (1095358), страница 72
Текст из файла (страница 72)
К радиаг1ионныт относятся атмосферные, космические, станционные, большинство индустриальных и контактные помехи. Кондуктивные помехи распространяются от источника к рецептору — приемнику по физическим цепям питания, заземления и др. По частотно-временным свойствам ЭМП могут быть сосредоточенными по спектру (узкополосные), во времени (импульсные) и флуктуационными.
Г!онятия узкополосности и сосредоточенности помех во времени относятся к величинам П и 1/П, где П вЂ” ширина полосы пропускания радиоприемника. По характеру взаимодействия с полезным сигналом различают аддитивные и мультипликативные помехи. В первом случае помехи суммируются с сигналами, во втором — выступают в роли случайного «сомножителя» — коэффициента передачи канала. Электромагнитные помехи в радиоприемных устройствах 369 При вероятностной классификации ЭМП использую~ся признаки гауссовости и стационарности. Большинство помех представляет собой нестационарные случайные процессы, что затрудняет анализ их воздействия на РПру. Однако часто при действии помех на коротких по сравнению с сигналом временных интервалах нестационарность их проявляется слабо, и тогда говорят о локально-стационарных помехах.
Относительно самого рецеп~ора помеха может быть собственной и внешней, внутри- и межсистемной. Собственные помехи создаются элементами самой радиоаппаратуры; источники внешних помех лежат вне ее. Внутрисистемные помехи формируются источниками, входящими в данную сне~ему связи; межсистемные помехи создаются источниками, внешними для данной системы. К числу алдитивных ЭМП естегпгсенного происхождения относят космические шумы, атмосферные помехи, шумы теплового излучения Земли, собственные шумы радиоаппаратуры.
Космические шумы обусловлены термоядерными процессами в радиозвездах, движением заряженных элементарных частиц в космическом пространстве, поглощением и переизлучением атмосферой и поверхностью Земли излучения Солнца и других космических источников. По характеру спектра их относят к широкополосным флуктуационным помехам. Атмосферные помехи — следствие грозовых и электростатических разрядов, возникают на частотах до 25 МГц и по уровню превышают космические шумы. Для одиночных близких грозовых разрядов в спектре помех преобладает импульсная компонента, а суперпозиция многих дальних разрядов формирует флуктуационную компоненту. Электростатические помехи создаются токами стекания с участков поверхности быстро движущихся объектов, электризуемых потоком водных и пылевых частиц, а также в результате пробоя воздушных промежутков между металлизированными элементами конструкции объекта.
Они могут быть заметны на частотах до 1 ГГц. Атмосферные помехи бывают узко- и широкополосными. Для описания узкополосных помех обычно используется полимодальный или модуляционный подход. В первом случае помеха представляешься в виде суммы гауссовского шума с дисперсией о„и импульсной случайной последовательности с часто~ой повторения импульсов Г„; сами импульсы имеют постоянную длительность Т„и гауссовское шумовое заполнение с дисперсией о„ъ причем полоса тракта П = 1)Т„и о„, =(1,5...2) о.'и Законы распределения мгновенных Х(г) и амплитудных А(г) значений суммы обеих компонент не- гауссовские. Такая модель отражает физический механизм формирования помех и удовлетворительно воспроизводит их вероятностные характеристики в диапазоне частот до 100 кГц.
зто гллвл в При модуляционном подходе помеха представляется в виде узкополосного гауссовского процесса у(/) с нулевым средним значением, модулированного низкочастотным стационарным случайным процессом а(/), верхняя частота спектра которого существенно ниже центральной частоты спектра у(/), т.е. результирующий процесс имеет вид х(/) = а(/) у(/); при этом законы распределения В(Х) и И(А) негауссовские. Задаваясь законами распределения а(/), можно добиться удовлетворительного описания помех в диапазоне до 10 МГц.
Для широкополосных атмосферных помех характерна более четкая выраженность флуктуационной и импульсной компонент. При этом помеха предо~валяется в виде суммы гауссовского процесса с нулевым средним значением и дисперсией о, и одного или нескольких случайных потоков импульсов, для которых вероятность появления /У импульсов за время Т подчиняется закону Пуассона: р~ = (л„Т)~ехр ( — Г„Т)/й/!. Импульсы помех имеют тенденцию к группированию в пакеты с пуассон-пуассоновской потоковой статистикой: пуассоновская статистика импульсов внутри пакетов с частотой г"„, имп/с, и самих пакетов с частотой Г„, пак/с. Амплитуды импульсов ~аких помех распределены по логарифмически нормальному закону (ЛНЗ), одна из форм представления которого имеет вид 6'(А„) = /2 .
[ 2 . ') Здесь параметры А„, а„, !з„, дБмк13, нормированы к ! мкВ. Станционные ЭМП создаются излучениями РПдУ, гетеродинов радиоприемников, генераторами строчной развертки телевизоров и др. Наиболее интенсивные из них — излучения РПдУ, которые нередко являются основным фактором нарушения связи. Такие помехи, как правило, представляют собой узкополосные случайные процессы с ЛНЗ распределения амплитуд; при этом на частотах около 5 МГц в полосе 1 кГц значения о„<13 дБмкВ, р„< < 30...40 дБмкВ, а на частотах около 10 МГц в той же полосе о„< < 6...8 дБмкВ, !з„<15...20 дБмкВ.
Для описания станционных ЭМП используются пуассоновская модель и модели, основанные на теории случайных импульсных потоков. Несмотря на некоторую некорректность пуассонов- ской модели для задач присвоения частот, она часто используется для оценки вероятности попадания /У„помех в заданную полосу частот. Однако из-за нестационарности потока помех вдоль оси частот более точной оказывается аппроксимация распределения интервала между несущими частотами помех законом Эрланга: Электромагнитные помехи в радиоприемных устройствах ( -АД„~ И(ф') = !3„"ф' " ' ехр ~ ", где гУ„, (3к — параметры, завися- ~(Лг„-1).)' щие от класса излучения помех.
Это выражение позволяет строить гистограммы интенсивности помех, полезные при выборе присвоенных частот. Индустриальные радиопомехи (ИРП) создаются техническими средствами, использующими в той или иной форме энергию электрического тока. Данные помехи могут иметь дискретный 'и сплошной спектр, быть кондуктивными и радиационными.
К первым относятся помехи, создаваемые медицинскими установками ВЧ, ЭВМ, устройствами развертки электронно-лучевых трубок, ко вторым — помехи от электротранспорта, промышленной и бытовой электроаппаратуры, линий электропередачи (ЛЭП), систем зажигания автомобилей. Индустриальные радиопомехи наблюдаются в широкой полосе частот — от единиц килогерц до единиц гигагерц. В ЛЭП имеют место длительные (более 0,5...1 с) флуктуации напряжения, превышающие нормированные отклонения ~(10...15) ',4, причем провалы наблюдаются значительно чаще, чем перенапряжения. При этом возникают нестационарные потоки одиночных импульсов или паке~он импульсов с амплитудой до 1,5 кВ длительностью от десятков наносекунд до сотен микросекунд, распределенных по экспоненциальному закону или ЛНЗ.
На частотах до 10 кГц могут возникать интенсивные ИРП в виде комбинационных составляющих тока промышленной частоты 50 Гц, создаваемые генераторным и трансформаторным оборудованием. Уровень таких ИРП в течение суток может изменяться на 20...50',4. На более высоких частотах (до 30 кГц) помехи приближаются по характеру к флуктуационным; с ростом частоты до 100 кГц и более появляются одиночные импульсы и пакеты импульсов значительной амплитуды. Такие помехи оказывают заметное влияние на цифровые элементы и вычислительные среде.гва радиоаппаратуры при ее близком расположении к источнику (см. з 8.7).
Разнородность источников ИРП обусловила многообразие их вероятностных законов. Так, для ИРП со сплошным спектром применима модель ЛНЗ распределения амплитуд и пуассоновская или пуассон-пуассоновская потоковая статистика; при этом значения параметров следующие: о„= 7...10 дБмкВ, )зс и 19...27 дБмкВ, 1"„=780...9100 импlс, Гс = 0,5...100 пак/с [41. Универсальные измерители ИРП позволяют определять действующее (7„асм пиковое (7с„„и квазипиковое (7,„значения напряжения. Вызвано это тем, что амплитудные и потоковые параметры ИРП по-разному влияют на восприимчивость слуховых, цифровых 372 гллвл в и других рецепторов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
