Фомин Н.Н., Буга Н.Н., Головин О.В. и др. Радиоприемные устройства. Под ред. Н.Н.Фомина (2007) (1095358), страница 73
Текст из файла (страница 73)
Для флуктуационных и сосредоточенных по спектру ИРП целесообразно измерять У,в,„.„. Пиковый вольтметр используют для измерения одиночных помех. Квазипиковос напряжение удовлетворительно характеризует действие ИРП при слуховом приеме сигналов, в то м<е время оно не адекватно учитывает сбои ИМС, вызываемые широкополосными ИРП. Для вероятностной характеристики ИРП используется коэффициент импульсности /<„= //„я,,„/Г/„„„где /7„„, — амплитудное значение помехи. При ЛНЗ распределения амплитуд /<„= 0,7...7,3; при рэлеевском законе /<„= 0,53.
Интенсивность радиационных ИРП оценивается напря>кенностью поля на заданном расстоянии // от не~очипка и выражается в дБмкВ/м. Такие помехи наиболее опасны в ближней зоне излучения на расстояниях //< 7,/2я и затухают с коэффициентом 1И '. Помехи от автотранспорта ощутимы на расстояниях до 15 м и достигают наибольшего значения на частотах около 30 МГц; на частотах более 1 ГГц поле помех ослабевает со скоростью около 20 дБ/окт. Уровень ИРП от ЛЭП составляет 40...160 дБмкВ/м и зависит от напряжения сети и насыщенности воздуха частицами воды и пыли.
Кондуктивные ИРП затухают медленно и могут распространяться на значительные расстояния. Для оценки влияния таких помех служит коэффициент переноса помех /<„,= //„„///„„где /7„,„, //„, — напряжение помех на выходных за>кимах источника и входных зажимах рецептора. Уровень таких помех нормируется в полосе час~от 0,15...30 МГц. Связные и телевизионные РПрУ содержат функциональные элементы, создающие ИРП вЂ” генераторы строчной развертки, усилители синхроимпульсов и сигналов изобран<ения, гетеродины и др.
Создаваемые ими помехи могут быть как радиационными, так и кондуктивными (через сеть питания) и нормируются. Так, допустимая напряженность поля радиационных помех телевизионных приемников в полосе частот 30...1000 МГц составляет 54...66 дБмкВ/м; лля вещательных радиоприемников АМ сигналов в диапазоне 0,15...30 МГц напряжение помех на сетевых клеммах 46...74 дБ м кВ. Контпктные помехи возникают, как правило, на движущихся объектах при действии электромагнитного поля источника на находящиеся в ближней зоне излучения токопроводящие с переменным сопротивлением механические контакты конструкций объектов.
Индуцированные в них токи проводимости приводят к возникновению вторичного поля помех, отличающегося по спектральному составу от первичного поля источника. Действие таких помех наблюдается на частотах до 100 МГц. Спектр контактных 373 Электромагнитные помехи в радиоприемных устройствах помех всегда шире спектра источника, причем его ширина и уровень составляющих возрастают с повышением частоты и мощности первичного сигнала и усилением флуктуаций контактного сопротивления, При попадании такого контакта в ближнюю зону излучения нескольких РПдУ возможно образование контактных помех комбинационного типа, которые могут оказывать воздействие на РПрУ при его значительной расстройке /з/ относительно несущей частоты радиопередатчика.
При атом амплитуда помех удовле~ворительно аппроксимируется выражением (/„и = (3...15)/ 3/г 4 ' Л/", где 5/' — расстройка, МГц. Контактные помехи на интервалах 20...30 мин можно считать стационарными случайными процессами, содержащими гауссовскую флуктуационную и импульсную составляющие с ЛНЗ распределения амплитуд. Флуктуационная компонента преобладав~ на самолетах, а импульсная — на объектах железнодорожного и автотранспорта.
8.2. СОСРЕДОТОЧЕННЫЕ ПОМЕХИ И ИХ ОСЛАБЛЕНИЕ В РАДИОПРИЕМНЫХ УСТРОЙСТВАХ Излучения РПдУ во многих частотных полосах, выделенных службам связи и вещания, являются основным мешающим фактором, определяющим качество принимаемых сообщений. Радиочастотный ресурс объективно ограничен, и его естественная емкость не отвечает растущим потребностям общества. Источники станционных ЭМП статистически независимы, и можно говорить о средней загрузке частотных полос с коэффициентом ар С точки зрения частотной избирательности РПрУ следует различать перегруженные и неперегруженные помехами каналы.
Вероятность попадания помех в полосу часто~ П подчиняется закону Пуассона: /г(/У„, П) =(изП) "ехр( — а,П)/Аг„й В перегруженных каналах (аз » 1) плотность станционных помех велика. Вероятностные законы распределения станционных помех по оси частот существенно отличаются для различных диапазонов. Для ВЧ каналов удовлетворительную аппроксимацию дает Г-распределение [151 Иг(/) = а" /В ехр (- а/)/Г()3+1), где параметры а и р зависят от частоты. Дпя полосы 10...30 МГц а = 0,25 и р и 2, для более высоких частот распределение ИЦ') близко к равномерному. Излучении радиопередатчиков.
Излучения РПдУ делятся на основные и нежелательные (3). Спектр мощности излучения на присвоенной частоте, лежащий в пределах полосы Пгн минимально необходимой при данном классе излучения сигналов для передачи сообщений с требуемым качеством, образует основное излучение. з74 гллвл в Излучения, лежащие вне полосы П„, составляют группу не>келательных излучений — внеполосных, побочных и шумовых.
Внеполосные излучения обусловлены процессом модуляции и занимают полосу частот, непосредственно примыкающую к П„; поэтому занимаемая полоса частот П,> П„. Такие излучения могут создавать помехи по соседнему каналу приема. Полосу П, определяют на уровне — Х относительно максимума основного излучения. В ее пределах сосредоточено 99;4 мощности излучения на присвоенной частоте. Для контроля и нормирования внеполосного излучения служит контрольная полоса частот П,, отсчитываемая на уровне Х= — 30 дБ. Линия, проходящая через допустимые значения уровней излучения Х, называется ограничительной. Значения П„, П,. и координат ограничительной линии для различных классов излучения сигналов нормированы 13!.
Это позволяет строить графически модели огибающей спектра основного и внеполосного излучений, не прибегая к громоздким аналитическим выкладкам. Побочные излучения вызываются нелинейными процессами в тракте формирования высокочастотных сигналов. К ним относятся излучения на гармониках (1;, = пЯ, на субгармониках !1;,=/о!л), комбинационные, интермодуляционные. паразитные. Нормы на такие излучения установлены в диапазоне 10 кГц ...
960 МГц. Модель излучений на гармониках имеет вид Р„„Ц,) = Р, „®) ь Р'„„18 п + А„„, (8.1) где Р,„— мощность основного излучения, дБмкВт; !'„„— коэффициент скорости убывания огибающей спектра излучения по мере отстройки от частоты )м дБ/дек; А„„— постоянный коэффициент ослабления излучения на гармониках относительно основного, дБ. Излучения на субгармониках характерны для РПдУ, у которых используются умножение и деление частоты стабильных низкочастотных колебаний. Для их оценки также справедлива модель (8.1). Значения коэффициентов моделей приведены в [4!.
Комбинационные излучения частот )„„= дф+ д,~2 возникают при формировании высокочастотных сигналов путем нелинейных преобразований колебаний опорных частот /; и ~2 в диапазонных возбудителях. Такие излучения аппроксимируются моделью Р„,(~) =Р,„(1~) +Р'„„18(Г„„l~д)+А,„, где коэффициенты имеют прежний смысл, а их значения для РПдУ ВЧ диапазона при 1,001< < /'„./Д< 1,1 составляют Р,„= — 160 дБ/дек; А,„= — 39 дБ. Электромагнитное взаимовлияние нескольких РПдУ. работающих на близко расположенные антенны, приводит к возникновению интермодуляционных излучений частот ~„„=д,)м~ Электромагнитные помехи в радиоприемных устройствах 375 ~...~ г/н/; . Число интермодуляционных составляющих быстро увеличивается с ростом порядка интермодуляции г = ) г/~ )+ +...+ ~ г/„,~ и числа РПдУ, однако их мощность с ростом г быстро убывает. Паразитные излучения возникают из-за конструктивных дефектов аппаратуры при самовозбуждении колебаний на частотах, отличных от /м Шумовые излучения обусловлены модуляцией собственными шумами несущего колебания.
Уровень таких излучений аппроксимируется моделью [5] Р „(Л~)=Р,„(Я+Р' „18(2Л//П,)+А „, (8.2) где Л/ — отстройка от частоты /с, Гц. Для передатчиков ВЧ и ОВЧ диапазонов значения коэффициентов модели соответственно составляют К „=7 и 10 дБ/дек и А „= 80 и 70 дБ. Мощность Р „ нормируется относительно Р, „и выражается в децибелах. Для этого с помощью (8.2) следует оценить уровень Р „, а затем найти абсолютное значение мощности шумового излучения, мВт, Р„"„= =10 ' "г /г и выразить его относительно абсолютной мощности 0,!Р „гь/г основного излучения Рм~: Р~'~(Л/) = Г0 18 [Рг"~(Л/)/Рг"~(/;)].
Мерой нестабильности присвоенной частоты РПдУ является допустимое отклонение частоты Л/;,„. Для РПдУ с жестко регламентированной нестабильностью нормы отклонения частоты установлены в герцах, в остальных случаях — в миллионных долях несущей частоты. Восприимчивость радиоприемников к станционным помехам. Восприимчивость характеризует способность РПрУ работать без недопустимого ухудшения показателей при действии внешних помех по различным входам — антенне, цепям пи~анна и заземления, технологическим отверстиям и т.д. Норма восприимчивости — это максимальный уровень помех, при котором РПрУ функционирует с заданным качеством. Понятие восприимчивости учитывает действие помех как в основном (ОКП), так и в побочных (ПКП) каналах приема.
Параметрами восприимчивости являются частотная избирательность, коэффициенты блокирования и перекрестной модуляции сигналов, взаимной модуляции помех, ширина ДЦ [3]. Значение восприимчивости — величина случайная, а ее среднее значение на частоте7"удовлетворительно аппроксими- РУетсЯ моделью тР(/)=Рхс(Я+Р'18(Л®)+А„где Рхс — РеальнаЯ чувствительность на частоте настройки /и дБмкВт; )г,— коэффициент, характеризующий скорость изменения восприимчивости по мере отстройки от частоты /и дБ/дек; А, — постоянный коэффици- 376 гллвл в ент ослабления восприимчивости на частоте /'относительно7м дБ.