Диссертация (1136166), страница 60

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

Текст из файла (страница 60)

4.8) излучение в точке наблюденияформируется путем сложения прямой и отраженной волны, причем ни одна из антенн непроявляетсвойствапространственнойизбирательности,посколькунаправленияраспространения излучений перпендикулярны электрическим осям диполей. В данномслучае учета требует расстояние, проходимое электромагнитными волнами в направлениипрямого и обратного лучей, а также разность их фаз в точке наблюдения.Пусть на вход излучающей антенны подано синусоидальное напряжение с частотойf.

Из схемы на рис. 4.8 следует, что расстояния r1 и r2, проходимые излучением отфазового центра излучающей до точки наблюдения, составляютr1  R 2  (h2  h1 ) 2 ; r2  a1  a2  R 2  (h2  h1 ) 2 .(4.14)267Обозначим интенсивности излучений, приходящих в точку наблюдения вдольпрямого и отраженного луча, как A1 и A2.

Тогда из тригонометрических соображенийследует, что с учетом расфазировки интенсивность суммарного излучения составитA  A12  A22  2 A1 A2 cos() ,(4.15)где φ — фазовый сдвиг между излучениями, приходящими воль прямого и отраженногоr rr rлучей, который определяется выражением   2 2 1  2 2 1 f .cРис. 4.8. Схема для оценки ослабления, вызванного наличием пластины заземленияРассматривая только поперечную составляющую излучения диполя и учитываясоотношения (3.7), получим, что амплитуда напряженности поля на удалении r от диполя l  составляет E    a 4   aI 2 4 2 f 2 I 2, откуда получаемr4c2 r 21 42 f 21 4 2 f 2;A 2 2 .(4.16)2r14c 2 r12r24c r2В свободном пространстве на удалении между фазовым центром измерительнойA1 антенны и точкой наблюдения, равным r1, интенсивность излучения составит A1.

Высотаh2 варьируется в диапазоне от h2,min до h2,max. В качестве показателя расхожденияинтенсивностей излучения в точке наблюдения в случае наличия пластины заземления ипри распространении волн в свободном пространстве будем использовать относительноеотклонение Δ, линейно усредненное по диапазону изменения высоты h2:Вданномh2 ,max1A.  20 lgdh2 h2,max  h2,min h  A12,minслучае использование усредненного(4.17)значенияотносительногоотклонения обосновано тем, что, согласно результатам предварительных расчетов,значения Δ для интервала от h2,min до h2,max не имеют значительного разброса ихарактеризуются отсутствием резких выбросов. Кроме того, усредненное значение вместес максимальным позволяет охарактеризовать интервал значений Δ.

Максимальноезначение функции Δ достигается при разных значениях h2 и соответствует случаю268синфазного суммирования прямого и отраженного лучей. Значение Δ является функциейчастоты, т.е. Δ = Δ(f). Ее графики для измерительных расстояний 3; 10; 30 м приведены нарис. 4.9. Они построены для случаев изменения высоты h2 в интервале от 1 до 4 м дляR = 3 м и 10 м и от 2 до 6 м для R = 30 м.а)б)в)Рис. 4.9. Зависимость линейно усредненного отклонения Δ от частоты f для значенийизмерительного расстояния: а) 3 м; б) 10 м; в) 30 м для горизонтальной поляризацииИз приведенных графиков следует, что усредненное собственное затуханиеплощадки, обусловленное наличием пластины заземления превосходит по модулю 4 дБлишь в небольшой полосе частот вблизи начала интервала оценки, где оно приближаетсяк максимальному значению, несколько меньшему 6 дБ.269Рассмотрим случай вертикальной поляризации.

Излучение, приходящее в точкунаблюдения вдоль прямого и отраженного лучей, не совпадает по направлению смаксимумами диаграмм направленности излучающей и измерительной антенн. Этотфактор следует учитывать наряду с расфазировкой прямой и отраженной радиоволн. Приэтом по-прежнему будем рассматривать только поперечную составляющую излучения.а)б)в)Рис. 4.10. Зависимость линейно усредненного отклонения Δ от частоты f для значенийизмерительного расстояния: а) 3 м; б) 10 м; в) 30 м для вертикальной поляризацииПрямая волна излучается под углом α к максимуму диаграммы направленности и сучетом перпендикулярности электрических осей антенн к пластине заземленияпринимается под тем же углом измерительной антенной. Поэтому, в отличие от (4.16),270A1 1 4 2 f 2 2 2 cos2 () .

Из геометрических соображений следует (см. рис. 4.8), что4r1c r1  arctg ((h2  h1 ) / R) .Далее,отраженнаяотповерхностипластинызаземленияэлектромагнитная волна излучается и принимается под углом β к максимумам диаграммнаправленностиA2 соответствующихантенн.Поэтому,аналогично,1 4 2 f 2 2 2 cos 2 () , где   arctg ((h2  h1 ) / R) .4r2c r2Зависимости линейно усредненного отклонения от частоты представленына рис. 4.10. Как следует из приведенных графиков, интервал частот, в которомсобственное затухание измерительной площадки по модулю отклоняется более чем на 4дБ от затухания электромагнитных волн в свободном пространстве, незначителен исоответствует области низких частот интервала оценки.Таким образом, приведенные расчеты в целом подтверждают допустимостьиспользования приближения лучевых трубок и качественную трактовку функциипластины заземления при проведении сертификационных испытаний.Еще одним условием выполнения сертификационных испытаний являетсявращение стола с исследуемым образцом, которое выполняется при помощи специальногопривода в целях поиска максимума излучения на данной частоте для горизонтальной ивертикальной поляризаций при варьировании высоты подъема измерительной антенны вуказанных выше пределах.

Решение задачи моделирования этого условия рассмотрено вследующем разделе, посвященном разработке метода моделирования сертификационныхиспытаний РЭС по эмиссии излучаемых радиопомех.4.4. Разработка метода моделирования сертификационныхиспытаний РЭС по эмиссии излучаемых радиопомехВводные замечания. Моделирование сертификационных испытаний РЭС поэмиссии излучаемых радиопомех предполагает более строгую и конкретную постановкузадачи моделирования, чем для случая моделирования РЭС как излучающего объекта. ОназаключаетсяврасчетепоказанияИПсхарактеристиками,соответствующимитребованиям стандартов [46, 47] для текущей частоты анализа, на вход которого подаетсянапряжение, наводимое в антенне, установленной в точке наблюдения, причем эта точкадолжна соответствовать максимуму показаний ИП для выбранной поляризации.В главе 1 рассматривалась схема проведения сертификационных испытаний, однойиз особенностей которых является вращение диэлектрического стола с установленным нанем РЭС, которое позволяет при сопутствующем варьировании высоты подъема271измерительной антенны определить положение точки наблюдения, соответствующеемаксимальному показанию ИП.

Этот процесс является неотъемлемым условиемпроведения измерений, следовательно, он также подлежит моделированию, котороеможет быть реализовано разными путями.Очевидным решением является многократный расчет с дискретным варьированиемугла поворота РЭС и высоты поднятия антенны, т.е. реализация, соответствующаясуществующему порядку измерений. При этом может быть сформирован массивзначений, характеризующих пространственное распределение интенсивности излученийвблизи РЭС.

Он будет весьма информативным и может использоваться при решении задачмежсистемной ЭМС. Такой расчет предполагает многократную реализацию алгоритма, вцелом сходного с предложенным в разделе 4.1, поэтому он приемлем только в том случае,если количество проводников невелико или если метод расчета не требует большихвычислительных затрат [26].При сертификационных испытаниях на основе экспериментальных исследованийформируется ответ на вопрос о соответствии РЭС нормам помехоэмиссии. Если результатизмерений менее установленного значения, то РЭС считают соответствующим нормам наданной частоте. Метод моделирования сертификационных испытаний РЭС долженпредусматриватьпредварительное определениеположенияточкинаблюденияипоследующий расчет показаний ИП для горизонтальной и вертикальной поляризации.При этом следует учитывать как возможность разной ориентации РЭС по азимуту поотношению к точке наблюдения, так и возможность вертикального перемещенияизмерительной антенны.Из изложенного следует, что схема алгоритма методики, соответствующейпредлагаемому методу моделирования сертификационных испытаний, должна включатьопределение направления максимального излучения, а также предусматривать введениепластины заземления измерительной площадки как дополнительного конструкционногоэлемента.Важно отметить,чтопотенциальныйвклад каждогоизпроводниковвформирование излучений в произвольно выбранной точке наблюдения в общем случаебудет зависеть от используемого типа детектора и от частоты анализа.

Таким образом,перед разработкой алгоритма моделирования сертификационных испытаний по эмиссииизлучаемыхрадиопомехследуетвыработатьподходыкпоискунаправления,соответствующего максимальному показанию ИП для выбранного типа детектора.Определениеположенияточкинаблюдения,соответствующегомаксимальному показанию ИП, выполняется с использованием следующих упрощений:272— корпус РЭС отвечает требованиям по однородности, имеет небольшую толщинуи параллельные внутренние и внешние плоскости стенок;— измерительное расстояние намного превосходит размеры корпуса РЭС;— напряжение, наводимое в измерительной антенне, строго пропорциональнорезультирующей напряженности поля в точке наблюдения.Первое приближение позволяет считать, что корпус РЭС обеспечивает одинаковоеослабление для компонентов электромагнитного поля всех проводников, второе даетвозможность рассматривать проводники как точечные излучатели.

Характеристики

Список файлов диссертации