Диссертация (1136166), страница 59
Текст из файла (страница 59)
В случае моделированияисследователь имеет только проект РЭС, характеризующийся статичностью, поэтомупонятие отбора теряет смысл. Однако определение максимального уровня эмиссиирадиопомех, свойственного данному РЭС, можно осуществить путем установленияконструктивных особенностей, оказывающих наиболее значительное влияние на эмиссиюизлучаемых радиопомех. Далее могут быть построены соответствующие функциичувствительности и спрогнозировано изменение помехоэмиссии при варьированиивзаимного положения элементов конструкции РЭС.Наиболее важными характеристиками, существенно влияющими на результатымоделирования,являютсярежимработыРЭС,уровнипитающихнапряжений,климатические условия.
Рекомендации по выбору режимов работы РЭС при проведениисертификационных испытаний изложены в разделе 4.4. Что касается уровней питающихнапряжений, то они должны задаваться на стадии схемного моделирования, когдарассчитывают токи в проводниках, определяющие эмиссию радиопомех на частотеанализа. Моделирование процедуры сертификационных испытаний при разных питающихнапряжениях не представляет сложности.При моделировании сертификационных испытаний учет климатических условийзаключается в присвоении окружающей среде определенной температуры, поскольку оназначительновлияетна характеристикирадиоэлементов,впервую очередь —полупроводниковых [176]. Известно, что разность температур элемента и воздухаокружающейсредыопределяетсятепловымсопротивлениемимощностьютепловыделения в элементе.
Поскольку мощность тепловыделения зависит от токов инапряжений в схеме, а тепловое сопротивление — от конструкции корпуса элемента, топри моделировании сертификационных испытаний следует использовать в общем случаекомплексную модель РЭС, включающую электрическую и тепловую составляющие.К условиям проведения измерений, требующим отдельного рассмотрения, следуетотнести общую структуру измерительной площадки, которая была рассмотрена в главе 1.Согласно определению [38], под измерительной понимается такая площадка, котораяотвечает требованиям, обеспечивающим правильное измерение уровня индустриальныхрадиопомех, излучаемых техническими средствами в регламентированных условиях.Кроме измерительных площадок, удовлетворяющих анализируемым ниже требованиям,на практике используются так называемые альтернативные измерительные площадки,264имеющиеотличныевчастизатуханияхарактеристики.Нижеальтернативныеизмерительные площадки не рассматриваются.Как правило, при выполнении измерений на частотах от 9 кГц до 30 МГц измеряютвертикальную составляющую напряженности электрического поля и/или горизонтальнуюсоставляющую напряженности магнитного поля.
На частотах свыше 30 МГц измеряютвертикальную составляющую и/или горизонтальную составляющую напряженностиэлектрического поля. При моделировании оценку той или иной составляющей выполняютпо принципу суперпозиции; ориентацию измерительной антенны моделируют заданиемположения её электрической оси или плоскости поляризации.Измерительная площадка должна быть свободна от объектов, которые могутсущественным образом повлиять на распределение электромагнитного поля.
Она должнабыть оборудована пластиной заземления, обеспечивающей нормирование коэффициентаотражения от основания, на котором расположена измерительная площадка. Наличиепластины заземления существенно влияет на распространение радиоволн, в частности,нормируется коэффициент отражения от опорной поверхности.Анализ требований к свойствам пластины заземления и к измерительнойплощадке в части затухания радиоволн. Согласно [38], пластина заземления должнарасполагаться на уровне земли либо быть приподнятой над ней. Она должна иметьтолщину не менее 1 мм и быть выполненной из листовой латуни, стали или меди.
Еслипластина заземления выполнена из отдельных листов, то методы их соединения должныобеспечивать ширину зазора между листами менее 0,1λ, где λ — длина волны.Металлическиелистыдопускаетсяпокрыватьслоемнепроводящегоматериаламинимальной толщины в целях предохранения от коррозии. Максимально допустимоезначение неровности пластины заземления составляет 0,15; 0,28; 0,49 от минимальнойдлины волны для измерительных расстояний 3, 10, 30 м соответственно.Основная проверка на пригодность измерительной площадки к проведениюсертификационных испытаний состоит в оценке собственного затухания АЭ для рядачастот и в его сравнении с теоретически рассчитанным AN. Такие измерения выполняютдля вертикальной и горизонтальной поляризации.
Схема проведения измерений (рис. 4.6)включает в себя излучающую и измерительную антенны, генератор сигналов,измерительный приемник. Расстояние между проекциями фазовых центров антенндолжно быть равно измерительному. Фазовый центр излучающей антенны расположен нафиксированной высоте, равной h1 = 1 м, для приемной антенны высота установки h2должна варьироваться в интервале от 1 до 4 м для измерительного расстояния R = 3 или10 м и в интервале от 2 до 6 м при R = 30 м. Если используют широкополосные265измерительные антенны, то минимальное расстояние от пластины заземления до фазовогоцентра принимается равным 1 м для всех измерительных расстояний.Рис.
4.6. Схема проведения измерений при определении собственного затуханияизмерительной площадки для горизонтальной поляризацииПри выполнении измерений в режиме с вертикальной поляризацией (рис. 4.7)высота расположения фазового центра излучающей антенны устанавливается равнойh1 = 2,75 м. Минимальная высота фазового центра измерительной антенны относительнопластины заземления варьируется в зависимости от частоты в соответствии с таблицей Г.3[38]; максимальное значение h2 составляет 4 м при R = 3 и 10 м и 6 м при R = 30 м.Минимальное значение h2 соответствует наиболее высоким частотам.
Интервал частот дляоценки собственного затухания площадки составляет от 30 до 1000 МГц.Рис. 4.7. Схема проведения измерений при определении собственного затуханияизмерительной площадки для вертикальной поляризацииОценка значения АЭ выполняется в следующей последовательности. На заданнойчастоте при ориентации антенн, соответствующих выбранной поляризации, на генератореустанавливают уровень синусоидального напряжения таким образом, чтобы ИП имелустойчивое показание. Далее изменяют высоту установки приемной антенны в указанныхвыше пределах и фиксируют максимальное показание измерительного приемника U1.Затем генератор сигналов и ИП соединяют кабелем напрямую и фиксируют показание U2измерительного приемника.Далее на основе полученных результатов рассчитывают значение AЭ по формуле266где КИЗЛ и КИЗМАЭ U 2 U1 К ИЗЛ К ИЗМ К ВЗ ,(4.13)— коэффициенты калибровки излучающей и измерительной антенн,КВЗ — коэффициент, учитывающий взаимный импеданс антенн, дБ.
Значение КВЗ отличноот нуля только для R = 3 м; его модуль не превосходит 4 дБ. Допустимое отклонениезначения AЭ от AN составляет ±4 дБ.Моделирование свойств пластины заземления является одним из центральныхвопросов методологии моделирования сертификационных испытаний РЭС по эмиссииизлучаемых радиопомех. Качественной функцией измерительной площадки являетсянормирование коэффициента отражения радиоволн от опорной поверхности.
Вместе стем,рассматриваемаяхарактеристикаизмерительнойплощадкитрактуетсякаксобственная, т.е. вызванная наличием пластины заземления. При моделированиисертификационных испытаний РЭС по эмиссии излучаемых радиопомех пластиназаземления измерительной площадки рассматривается как протяженный элементконструкции,полностьюотражающийрадиоволны.Однакопереддальнейшимиспользованием должна быть подтверждена возможность применения такой трактовки.Проверка качественной трактовки свойств измерительной площадки можетбыть выполнена следующим образом.
Изменение напряженности поля относительнослучая свободного пространства обусловлено приходом в точку наблюдения прямой иотраженной волны, распространение которых рассмотрим в приближении лучевых трубок(см. раздел 3.1). Интенсивность излучения, формируемого в точке наблюдения, следуетсравнивать с аналогичной для свободного пространства, учитывая при этом ориентациюизлучающей и измерительной антенн. Критерием, подтверждающим качественнуютрактовку свойств измерительной площадки, является расхождение указанных значений впределах ± 4 дБ в диапазоне частот от 30 МГц до 1 ГГц.Будем считать, что в качестве излучающей и приемной антенн используютсядиполи. При горизонтальной поляризации (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
