Диссертация (1136166), страница 58
Текст из файла (страница 58)
3.17), выполненного из стеклотекстолита с ε = 5,5. Вточке наблюдения напряженность электромагнитного поля будет почти такой же, однакоеё вектор будет почти перпендикулярен электрической оси диполя. Характерное значениеполяризационной развязки для дипольных антенн составляет 20 дБ, однако следуетучесть, что ось фрагмента коаксиального кабеля ориентирована не параллельно длиннымбоковым сторонам корпуса, а расположена под углом χ к ним, причем оценочное значениеsin(χ) = 0,25. Для предыдущей ориентации ТРЭС он не учитывался, т.к.
мало влиял науровень принимаемого антенной сигнала (cos(χ) = 0,97). Однако в данном случае егоследует учитывать.Оценочное значение KПР = 0,1 [174]. Угол между осью проводника и плоскостьюполяризации антенны составит π/2 – χ, откуда с учетом (4.6) следует, что дополнительное259ослабление, вызванное непараллельностью электрической оси антенны и плоскостиполяризации поперечной составляющей составит 0,325.
Таким образом, для фронтальнойориентации ТРЭС расчетное пиковое значение напряженности в точке излучения,воспринимаемое антенной при её текущей ориентации, будет ниже на 11,0 дБ, чем всвободном пространстве, и составит 70,6 дБмкВ/м.На частотах 250, 750 и 1250 кГц излучение от ТРЭС теоретически должноотсутствовать. Как следует из спектрограмм, приведенных на рис.
П.2.7.7 и П.2.7.8(протокол №7 приложения 2), на указанных частотах ТРЭС будет формировать небольшоеизлучение, близкое по уровню к фоновому радиошуму, что объясняется неидеальностьювходного сигнала, формируемого в генераторе АНР-1041.На частотах 500, 1000 и 1500 кГц вторая часть схемы по введенному разбиениюбудет излучать за счет некомпенсированных участков протекания тока. Как следует изанализа топологии печатного узла, при боковой ориентации ТРЭС разница путей,проходимых током, текущим через балластный резистор, составляет 0,01 м при работевторого и третьего сверху по рис.
4.4 диодов выпрямительного моста. При фронтальнойориентации аналогичная разность будет наблюдаться для вертикально расположенных порис. 4.4 проводников контура, содержащего выпрямительный мост и балластныйрезистор. Если рассматривать только печатные проводники, то такая разность составит0,015 м для плеча моста, образованного первым и четвертым по рисунку сверху диодами.Однако здесь следует учесть, что балластный резистор имеет сформованные, непрямыевыводы, причем расстояние между точками монтажа, рассчитанное для распрямленныхвыводов, будет на 0,01 м больше, чем расстояние между контактными площадками, накоторые установлен балластный резистор.
Следовательно, некомпенсированная длинапроводников для этого случая составит 0,005 м.Далее, ток, текущий в рассматриваемой части схемы, будет в первом приближениисостоять из последовательности полуволн одной и той же полярности без пропусков.Такой сигнал имеет множество гармоник, каждая из которых пропорциональна по уровнюпиковому значению полуволн тока.
Определить коэффициенты пропорциональности дляосновной и кратных частот можно, используя разложение такой функции в ряд Фурье.Для частот 500, 1000 и 1500 кГц модули этих коэффициентов пропорциональностисоставляют соответственно 0,212; 0,042; 0,018.С учетом всех сделанных выше замечаний, для указанных частот при боковойориентации ТРЭС значения напряженности, воспринимаемой измерительной антенной, вточке наблюдения составят 67,3; 53,3; 46,0 дБмкВ/м; а при фронтальной ориентации —60,9; 46,8; 39,5 дБмкВ/м.
Измеренные и рассчитанные значения напряженности260поперечной электрической составляющей электромагнитного поля ТРЭС сведены втаблицу 4.1, в которой также приведены значения модуля погрешности, рассчитываемойкак разность этих напряженностей.Таблица 4.1. Результаты теоретического расчета и экспериментальной оценкипикового значения напряженности электромагнитного поля для ТРЭСЧастота, кГц250500750100012501500250500750100012501500Пиковое значение напряженности, дБмкВ/мМодульпогрешности, дБизмеренноерассчитанноеБоковая ориентация ТРЭС относительно точки наблюдения79,380,91,668,967,31,643,7——55,153,31,837,2——47,846,01,8Фронтальная ориентация ТРЭС относительно точки наблюдения72,470,61,861,060,90,141,4——47,746,80,934,4——40,039,50,5Как следует из таблицы 4.1, максимальное значение погрешности расчетаинтенсивности излучения для исследованного ТРЭС составляет 1,8 дБ.
Эта погрешностьполучена для весьма грубых приближений, которые были перечислены в начале раздела ивведены для упрощения расчетов. Поэтому можно ожидать, что при выполнении расчета встрогом соответствии с алгоритмом на рис. 4.2 расхождение экспериментальных итеоретических результатов будет меньше. Следует также учесть, что экспериментальныезначения, использованные при сопоставлении, определены с погрешностью ± 1,04 дБ,обусловленной несовершенством измерительной установки.Магнитная составляющая поля ТРЭС в точке наблюдения не рассматривалась,однако следует отметить, что она может быть весьма значительной из-за наличиязамкнутого контура, содержащего выпрямительный мост и балластный резистор.Представленный пример анализа интенсивности излучений, несмотря на егоупрощенную форму и использование ряда приближений, подтверждает практическуюприменимость предложенного метода, а также отражает потенциальные возможности егоиспользования.
При строгом подходе следует учитывать все стадии алгоритма, схемакоторого изображена на рис. 4.2, и выполнять предусмотренные ими расчеты.261ПрактическиеНарекомендации.основерезультатовэкспериментальнойапробации метода моделирования РЭС как излучающего объекта можно сформулироватьследующие важные для практики рекомендации.1.
Для выполнения точного анализа излучений РЭС, содержащих компоненты спротяженнымивыводами,следуетрассматриватьихкаккриволинейныепространственные проводники и использовать для анализа их излучений подходы,изложенные в разделе 3.4. В противном случае результат оценки помехоэмиссии можетиметь значительную погрешность.2. Системы проводников, характеризующихся протеканием противофазных токов,в некоторых случаях могут быть исключены из анализа помехоэмиссии; оценкудопустимости такого исключения следует выполнять на основе расчета коэффициентарасфазировки для выбранной комбинации проводников.3.
При решении практических задач возможно использование разных по степенистрогости реализаций алгоритма, предложенного в разделе 4.1. Строгое следованиеалгоритму с формальным выполнением всех его этапов необходимо в случаях, когдапредъявляются повышенные требования по точности результатов оценки интенсивностиизлучений.4. Поскольку при использовании периодических сигналов РЭС обычно излучают наосновных и кратных гармониках, точность расчета интенсивности излучений на ихчастотах будет в значительной степени определяться тем, на сколько близка форманапряжений и токов при моделировании к истинным.
В сложных случаях следуетпроводить уточняющие исследования, включая анализ устройств-прототипов, а такжемоделирование отдельных узлов и цепей с использованием уточненных моделей.5. В особо сложных случаях при переходе к зависимостям токов в проводниках отвремени представляется обоснованным и целесообразным задавать погрешность расчетатоков в проводниках, превышающую значение, установленное в разделе 4.5, для учетавозможногоувеличениясертификационныхинтервалаиспытаний,неопределенностиобусловленногорезультатовпогрешностьюмоделированиямоделированияэлектрической схемы РЭС, в т.ч. несовершенством моделей радиоэлементов.4.3. Разработка модели измерительной площадки,используемой при виртуальной сертификации РЭС по эмиссииизлучаемых радиопомехЗамечанияиспытаний.омоделированииОсновнымдокументом,условийвыполненияустанавливающимсертификационныхтребованиякусловиямпроведения измерений эмиссии излучаемых и кондуктивных радиопомех в диапазоне262частот от 9 кГц до 18 ГГц, является стандарт [38].
Цель нормирования условийпроведения испытаний и характеристик измерительных средств состоит в обеспечениивоспроизводимости и повторяемости результатов при тестировании РЭС на разныхизмерительных площадках. При моделировании сертификационных испытаний этитребования должны быть также учтены.Поскольку реальные измерения проходят в условиях наличия атмосферногорадиошума [9], то перед их проведением оценивают уровень посторонних помеховыхсигналов с применением того же оборудования, которое будет использовано присертификационных испытаниях.
При этом уровень фонового радиошума должен быть неменее чем на 10 дБ ниже нормы помехоэмиссии для данного класса технических средств.Если РЭС создает радиопомехи со сплошным спектром, то в диапазоне до 1 ГГцинтенсивность излучений предписано оценивать на конкретных частотах, причем на ихноминалы устанавливается допуск, позволяющий, при необходимости, проводитьизмерения в полосе частот, в которой отсутствуют сигналы радиопередающих устройств вместе развертывания измерительной площадки.Сертификационные испытания РЭС предписано проводить при нормальныхклиматических условиях — при температуре воздуха (25 ± 10) 0С, относительнойвлажности 45…80 % и атмосферном давлении 84,0…106,7 кПа (630…800 мм.рт.ст.).Исключение составляют РЭС, которые по своему назначению должны функционировать вусловиях, отличных от нормальных. Для них может быть предусмотрен иной порядоксертификационных испытанийвцелом.
Для такихустройствразрабатываютсяспециальные программы и методики испытаний. Проведение измерений для любых РЭС вусловиях атмосферных осадков исключается.При выборе режима работы РЭС следует ориентироваться на максимизациюпомехоэмиссии при номинальных нагрузочных условиях. Измерения проводятся послевыхода РЭС на установившийся режим. Если на уровень излучений тестируемого РЭСвлияет напряжение питания, то измерения проводят при уровне питающих напряжений,равных 0,9 и 1,1 от номинального значения.При моделировании сертификационных испытаний значительная часть указанныхтребований нивелируется, поскольку, как отмечалось [91, 111, 112], оно обладаетсвойством идеальности.
В частности, требование по отсутствию на частоте измеренийпобочных сигналов следует рассматривать только в том случае, если они намеренновведены с какой-либо целью во входное напряжение модели измерительного приемника.Важно также отметить следующее. Стандарт [38] регламентирует порядок отбораобразцов РЭС для проведения сертификационных испытаний, причем их количество для263серийно выпускаемой аппаратуры должно быть не менее пяти. Целью отбора образцовРЭС является получение статистически максимальных показателей помехоэмиссии, атакже исключение грубых ошибок при измерениях [175].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
