Автореферат (1136165), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

для ИП. Структура ПМ (рис. 1,а) предусматривает преобразованиеконфигурирующих воздействий в управляющие с использованиемвспомогательных цепей (ЦФУВ). Управляющие и конфигурирующиевоздействия представлены в модели временными функциями фазовыхпеременных. Конфигурирующие воздействия должны коррелироваться среальным положением органов управления РЭС.

В ПМ используются моделиэлементов, позволяющие изменять их параметры посредством управляющихвоздействий. Назначение ПМ состоит в моделировании изменения параметровэлементов РЭС при внешнем управлении.а)б)Рис. 1. Структура моделей: а) параметрической;б) функционально-интерфейсной14Структура ФИМ (рис.

1,б) предусматривает использование принциповуправления, реализованных в ПМ; их назначением является моделированиеРЭС как целостности. Все блоки, кроме функционального, адаптируютформальное представление различных воздействий в управляющие.Функциональный блок построен как совокупность ПМ узлов РЭС.Модели ИП разрабатывались как ФИМ, что дало возможностьмоделировать перестройку по частоте, выполняемую при сертификационныхиспытаниях. На основе требований действующих стандартов к ИП иххарактеристики были распределены на группы и сопоставлены основным узламИП как исходные требования к разработке их моделей.

В диссертации былиразработаны ПМ преселектора, смесителя, фильтра промежуточных частот(ФПЧ), детекторов, а также эквивалента инерционного индикаторного прибора.Рассмотрим кратко структуру ПМ ФПЧ (рис. 2). Она включает ЦФУВ и паруфильтров с индуктивной связью и токовым входным сигналом. На основеконфигурирующих воздействий рассчитываются значения номиналовэлементов фильтра.Рис.

2. Модель ФПЧ ИПНа рис. 2 использованы следующие обозначения: f0, Δf — центральнаячастота и полоса пропускания ФПЧ по уровню -6дБ, kc — коэффициент связиконтуров, Uн — значение напряжения, нормирующего коэффициент передачиФПЧ на центральной частоте. Пересчет этих параметров в номиналы элементовФПЧ выполняется на основе формул, используемых в радиоэлектронике.Приведенный пример иллюстрирует подход, реализованный при построениимоделей всех основных узлов ИП.15РезультатмоделированияРезультатмоделированияПри разработке моделей учитывались требования по универсальности исоответствию стандартам, устанавливающим требования к ИП (в первуюочередь, ГОСТ Р 51319-99 и ГОСТ Р 51318.16.1.1-2007).

Структурные схемымоделей ИП с квазипиковым и другими типами детекторов приведены нарис. 3,а и 3,б. В качестве входного напряжения здесь рассматриваетсярадиочастотный сигнал, поступающий с измерительной антенны либо с иногоустройства. В дополнение к перечисленным выше конфигурирующимпараметрам на рис. 3,а обозначены характеристики инерционногоиндикаторного прибора (ИИП): механическая постоянная времени τ,коэффициент демпфирования β и максимальное показание M.

Моделипредназначены для расчета показаний ИП во времени для заданной формывходного сигнала. Проведенные исследования показали, что для ИП сдетекторами, отличными от квазипикового, из модели может быть исключенаПМ ИИП как мало влияющая на результат моделирования.Повышение вычислительной эффективности модели ИП должно бытьнеизбежно связано с ее упрощением. В частности, высокочастотная частьможет быть в некоторых случаях исключена, если входной сигнал подвергнутьматематическим преобразованиям либо использовать эквивалентныепредставления входного сигнала. Дополнительные возможности открываетуменьшение возможностей конфигурации модели, т.е. переход к диапазонныммоделям, для которых может изменяться только текущая частота настройки. Впервом случае, как показано в работе, длительность моделирования может бытьснижена на 2…4 порядка, во втором — в 1,5…3,5 раза в зависимости отчастоты настройки ИП.а)б)Рис.

3. Структурные схемы ПМ ИП: а) с квазипиковым детектором;б) с детекторами, отличными от квазипикового16В работе выполнена проверка соблюдения калибровочных условий длямоделей ИП с разными типами детекторов, которая дала положительныерезультаты. Для всех построенных моделей калибровочные условиявыполняются с допустимой стандартами погрешностью.Соотнесение расчетных и экспериментальных показаний ИП для разныхтипов входных сигналов позволило определить характерные погрешностидиапазонных и упрощенных моделей, для которых среднее значение составило0,9 дБ и 1 дБ соответственно. Значение максимальной погрешности длямоделей обоих типов составляет 2,3 дБ.Наряду с ИП в практике измерений по ЭМС используют анализаторыкратковременных радиопомех (АКРП) и ИП с определением функциираспределения амплитуд.

Модели этих устройств в схемном виде былиразработаны и проверены на выполнение тестовых условий, подтвердивших ихправильное функционирование.НачалоРасчет характеристикКД для текущихзначений параметровИПДаПостановка задачвыполнениямоделированияАнализ задачвыполнениямоделированияИП имеетквазипиковыйдетектор?Выбор/расчетпараметров моделиИПФормированиезадания намоделированиеНетНетСоставлениеформальногоописания ПКМ ИПДаСоставлениеформальногоописания ДМ ИПНетМожно лиопределитьхарактеристикисигналов?ДаТребуетсяли определить ФРА примоделировании?ДаИзвестныли характеристикианализируемыхсигналов?ДаОпределение типа ипараметровэквивалентныхсигналов на ПЧДополнение моделиИП моделью АКРПМоделирование ИП свыбранными структурой, параметрами ивходными сигналамиСоставлениеформальногоописания УМ ИПЗадачивыполнениямоделированиярешены?Анализ результатоввыполнениямоделированияИзменение заданияна моделированияНетДаВыбор параметровячеек сравнения идополнение имимодели ИПКонецНетПроведениедополнительныхисследованийТребуется ливыполнить анализ КРП примоделировании?НетМодельИП имеет стандартныепараметры?ДаНетРис.

4. Схема алгоритма методики использования моделей ИПдля решения практических задач в области ЭМС17В конце главы предложена методика использования моделей ИП длярешения задач в области ЭМС. Схема ее алгоритма приведена на рис. 4.Порядок использования моделей в значительной степени определяетсяспецификой решаемых задач. Алгоритм предполагает определение требуемыхпараметров модели ИП и ее структуры на основе анализа информации овходном сигнале и необходимости конфигурирования, а также необходимостивыполнения анализа радиопомех с использованием моделей дополнительныхсредств измерений.

Упомянутый в схеме этап проведения дополнительныхисследований предполагает уточнение спектральных свойств сигналов с цельюдальнейшего использования их упрощенных, но эквивалентных представленийв полосе частот, близких к частоте анализа. Определение типов ихарактеристик таких сигналов подробно рассмотрено в диссертации.В третьей главе выполняется разработка приближенной модели длярасчета электромагнитных полей, формируемых радиоэлектроннымисредствами.

Разрабатываются принципы декомпозиции проводников РЭС налинейные фрагменты, для которых можно использовать приближение короткихпроводников. Предлагается методика отбора проводников, основанная насхемном моделировании и учитывающая особенности формирования показанийИП. Далее для наиболее распространенных конфигураций проводниковпечатных узлов предлагаются соотношения, необходимые для расчетаформируемых ими электромагнитных полей. Предлагаются обобщенныеформулы для электрически кротких криволинейных проводников,необходимые для анализа электромагнитных излучений шлейфных и другихсоединений.

Вырабатываются подходы к учету влияния конструктивныхэлементов РЭС на распространение излучаемых радиопомех, приводятся ианализируютсярезультатыэкспериментальныхисследований,подтверждающих ключевые моменты теоретического базиса виртуальнойсертификации.Метод расчета помехоэмиссии РЭС предполагает соответствиеследующим требованиям.1. Универсальность в части исследуемых объектов и сигналов,вызывающих помеховые излучения.2. Вычислительная эффективность, обеспечивающая приемлемуюдлительность расчета при использовании современных вычислительныхсредств.3. Допуск на точность определения уровня эмиссии излучаемых помехдолжен соответствовать уровню оценочных расчетов и быть сопоставимым спогрешностью экспериментальных методов исследований в области ЭМС.18В основе развитого метода оценки помехоэмиссии лежит представлениеоб электрически коротком элементе декомпозиции, для совокупности которыхна основе геометрического суммирования рассчитывается результирующаянапряженность поля в точке наблюдения с учетом взаимодействия радиоволн сэлементами конструкции РЭС и измерительной площадки.Для электрически короткого участка проводника(рис.

5) при монохроматическом возбуждениисоставляющие H  , E r и E  задаются уравнениямиI l  jkr  jk 1 H  e   2  sin    ,4 r r I l 1 jk E r   je  jkr  3  2  cos    ,(1)2 ar r2Рис. 5. Компоненты   j I l e  jkr  1  jk  k  sin    ,E 3поля, формируемого4 ar2 r rлинейным элементом с где I — комплексная амплитуда тока в проводнике;токомl — его длина; r — расстояние между точкой наблюдения и центром проводника; k = 2π/λ — волновое число; εа — диэлектрическаяпостоянная среды распространения; ω — циклическая частота. Для тока i(t) сограниченным спектром уравнения (1) могут быть приведены к функциямH  (t ) l sin      a  a di (t  ) i (t  ) l cos     ai (t  ), , Er (t ) 24  rdtr2r 2a(2)l sin      a i (t  )  a di (t  ) E (t ) .4   a r 2rdt Данные соотношения взяты за основу при расчете излучения каждоговыбранного для анализа элемента декомпозиции.

Запаздывание в случаераспространения в однородной среде составляет   r  a  a .Для проводников РЭС следует рассматривать поперечную и продольнуюдекомпозицию. Показано, что для частот до 10 ГГц поперечная декомпозицияне требуется для проводников типичных размеров; критерий продольнойдекомпозиции был выведен на основе сопоставления форм точной иприближенной диаграмм направленности для фрагмента проводника.

Характеристики

Список файлов диссертации