Диссертация (1136166), страница 4
Текст из файла (страница 4)
А.Н.Туполева.Работа в целом и отдельные ее результаты докладывались и обсуждались:— натринадцатомсеминаре«Новыеинформационныетехнологиивавтоматизированных системах», МИЭМ, в 2010 г.;— на LXVI научной сессии РНТО РЭС им. А.С. Попова, посвященной дню радио, в2011 г.;— начетырнадцатомсеминаре«Новыеинформационныетехнологиивавтоматизированных системах», МИЭМ, в 2011 г.;— на девятом Международном симпозиуме по электромагнитной совместимости иэлектромагнитной экологии, г. С.-Петербург, в 2011 г.— на ежегодных научно-технических конференциях студентов, аспирантов имолодых специалистов МИЭМ, г. Москва, в 2011, 2012 и 2013 гг.;— напятнадцатомсеминаре«Новыеинформационныетехнологиивинформационныетехнологиивавтоматизированных системах», МИЭМ, в 2012 г;— нашестнадцатомсеминаре«Новыеавтоматизированных системах», МИЭМ НИУ ВШЭ, в 2013 г.По теме диссертации опубликовано 52 печатные работы, в т.ч.
51 статья (из них 31статья в журналах, включенных в список ВАК), 1 монография объемом 196 с, тезисыдокладов 3 конференций.Диссертационнаяработавыполненанакафедре«Радиоэлектроникаителекоммуникации» Московского института электроники и математики Национальногоисследовательского университета «Высшая школа экономики».16Глава 1. Анализ методов и средств обеспеченияэлектромагнитной совместимости и содержаниясертификационных испытаний по помехоэмиссии1.1. Анализ современного состояния проблемыэлектромагнитной совместимости радиоэлектронныхсредствВ настоящее время радиоэлектронные средства (РЭС) широко используются всамых разных, часто практически не связанных друг с другом областях человеческойдеятельности.
Развитие радиоэлектроники как научного направления способствуетповышению качества РЭС в целом, расширению их функциональности, улучшениюхарактеристик. В частности, повышается чувствительность приемных устройств,увеличиваются скорости передачи и обработки информации, что приводит к расширениюспектров сигналов и требует использования широкополосных радиочастотных трактов [1].Вместе с тем, нельзя не отметить постоянное увеличение насыщенности бытовой ипрофессиональнойсферыдеятельностиэлектроннымиустройствамиразличногоназначения, включая сотовые телефоны, персональные компьютеры, оборудованиетелекоммуникаций, средства связи.
Общеизвестно, что любое устройство, принципдействиякоторогоэлектромагнитноеоснованполе,накоторое,перемещениикакправило,заряженныхявляетсячастиц,побочнымсоздаетпродуктомфункционирования РЭС. С учетом отмеченной выше значительной пространственнойплотности создаваемое РЭС излучение формирует в произвольно выбранной точкепространства совокупность электромагнитных полей, складывающихся по принципамсуперпозиции [2] и определяющих текущую электромагнитную обстановку (ЭМО).Хорошо освоенный и интенсивно используемый диапазон радиочастот насегодняшний день простирается до 30…40 ГГц. Но судя по динамике исследований иразработок в области современных лабораторных приборов, в основном, анализаторов игенераторов сигналов, в ближайшие годы можно ожидать разработки устройств,работающих на частотах до 60…70 ГГц [3].
В 2010 г. появились зарубежные разработкигенераторов сигналов субмиллиметрового диапазона, позволяющие достигать частот до350…500 ГГц.Основнойдиапазонрадиочастотужесейчас«перегружен»излучениемрадиосистем теле- и радиовещания, служб связи и т.п. В дополнение к этим излучениям,несущим какую-либо информацию и выполняющим коммуникационную функцию,отмеченныевышепаразитныеизлученияРЭСсоздаютдополнительный17электромагнитный фон.
В литературе, в т.ч. [4], отмечается непрерывное повышениевзаимных помех РЭС и ухудшение электромагнитной обстановки.Механизм воздействия внешних полей на РЭС может быть разным, однакокачественный его эффект при неблагоприятных условиях состоит в нарушениинормального функционирования РЭС. Для систем, в которых предусмотрена передачасигналов через эфир, влияние на ЭМО определяется не только основными, «полезными»спектральными составляющими, но и побочными излучениями, связанными, например, сналичием кратных гармоник гетеродинных сигналов. Поэтому взаимные помехи могутвозникать в системах, работающих с несовпадающими частотами сигналов.Таким образом, современные условия работы РЭС привели к возникновениюпроблемы электромагнитной совместимости (ЭМС).
Сущность этой проблемы сводится кизысканию возможности создания РЭС с совокупностью свойств, определяемыххарактеристиками используемых в них сигналов, конструкцией и схемотехническимирешениями,атакжеусловий,характеризуемыхразмещениемРЭС,условиямиэксплуатации и другими общесистемными параметрами, при которых не возникаютпомехи, нарушающие функционирование других РЭС и обеспечивается нормальноефункционирование в условиях заданной ЭМО.Согласноопределению[5],ЭМСпредставляетсобойспособностьРЭСодновременно функционировать в реальных условиях эксплуатации с требуемымкачеством при воздействии на них непреднамеренных радиопомех и не создаватьнедопустимые радиопомехи другим электронным средствам.Успешное решение проблемы ЭМС может быть достигнуто только в случае, когдауровень индустриальных помех в месте размещения РЭС не будет чрезмерно большим.Поэтому важной задачей в области ЭМС является отыскание путей снижения уровняиндустриальных помех.
Кроме того, решение проблемы ЭМС связано с повышениемобщего уровня помехозащищенности РЭС. Однако задача ЭМС имеет и самостоятельноезначение, которое состоит в следующем.Одним из острейших вопросов в части ЭМС является нормирование уровнярадиопомех, формируемых РЭС. В настоящее время разработан ряд документов, включаянациональные и международные стандарты, устанавливающих нормы на помехоэмиссиюдля РЭС различного назначения. Вместе с тем, современные тенденции свидетельствуюткак об увеличении пространственной насыщенности электроникой, так и об эволюциифункций и принципов работы РЭС, которые приводят к повышению характерных дляданного класса РЭС уровней радиопомех.
Увеличение общего количества РЭС даетоснование говорить о необходимости вывода решений в области ЭМС на качественно18новый уровень. Ввиду этого можно ожидать дальнейшее обострение рассматриваемойпроблемы, ужесточение требований, направленных на обеспечение приемлемой ЭМО.В теории обеспечения ЭМС еще не выработаны общие методы описания ЭМО. Напрактике электромагнитная обстановка оценивается как для радиоэлектронных систем,так и для индивидуальных устройств. В первом случае обычно определяется внешнийуровень излучения в месте размещения системы, т.е.
внешняя ЭМО. При этом неучитываются характер и интенсивность излучений, формируемых частями самой системы.Помехи, определяющие внешнюю ЭМО, создаются обычно источниками, находящимисяна значительном удалении от радиоэлектронной системы, и их часто удается четкоразделить на регулярные сигналы радиопередатчиков и шумоподобные сигналы,возникающие за счет излучений различных электронных устройств.Регулярныеэлектромагнитныеизлученияоцениваютпутемсоставленияспециальных карт [6], характеризующих ЭМО в данной местности. На такие картынаносятся сведения о частотах и уровнях мощности излучений всех применяемых вданнойобластипередатчиков,временныхрежимахихработы,спектральныхсоставляющих излучений, стабильности частот и др. Там же указываются статистическиехарактеристики нерегулярно возникающих радиопередач, например, радиостанцийподвижных объектов.
При помощи таких карт формируется прогноз по вероятномууровнюпомех,наосновекотороговыбираютсяпараметрыРЭСвчастипомехоустойчивости. Такие карты обычно характеризуют среднестатистическую ЭМО,определяемуюрадиопередающимиустройствамииэлектромагнитнымиполямиестественного происхождения.Уровень радиошума, создаваемого за счет собственных излучений РЭС, можетбыть определен лишь статистически [1] с использованием экспериментальных методов.Его можно считать характерным лишь для небольшой области вблизи точки, в которойпроводились измерения.
Размеры этой области зависят от близости указанной точки кисточникам интенсивного радиошума — линий электропередач, дорог с интенсивнымавтомобильным движением и т.д. При использовании статистического метода открытымостается вопрос о выборе точек измерений внутри анализируемой области. Общаяэлектромагнитная обстановка оценивается путем наложения результатов измеренияиндустриальных шумов, характерных для данной местности, на карту регулярныхизлучений.Внутренняяэлектромагнитнаяобстановкаврадиоэлектроннойсистемедополнительно определяется излучениями других РЭС системы, в первую очередь —радиопередающих устройств.
Поэтому если РЭС комплекса расположены в весьма19ограниченном пространстве, то определяющим фактором в формировании ЭМО будутявляться излучения составных узлов комплекса. В этом случае общий подход кобеспечению ЭМС состоит в рассмотрении потенциальной опасности образованияпаразитных связей между РЭС комплекса за счет всех возможных путей распространениярадиопомех с последующим принятием соответствующих мер для их блокирования.В ходе развития электронных средств качественно меняются их эксплуатационныепараметры, одним из которых является мобильность [7].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
