Диссертация (1136166), страница 63
Текст из файла (страница 63)
Такие ограничения рассмотрены ниже. Важноотметить, что если задачи моделирования подразумевают использование иных подходов кэлектродинамическому моделированию РЭС, чем развитые выше, то это может являтьсяпринципиальным ограничением в использовании предлагаемого метода.В ходе анализа достаточности исходных данных проверяют наличие информации,на основе которой могут быть построены схемная и электродинамическая модели РЭС.Сюда относят модели компонентов РЭС, обеспечивающие необходимую точностьрасчетов токов в проводниках, информацию об электрофизических свойствах материаловРЭС для последующего расчета дополнительного ослабления электромагнитных волн вконструкциях РЭС и т.п.Далее выполняется определение границпроекта тестируемогоРЭС,т.е.устанавливается, какие внешние подключения оно должно иметь при работе в штатномрежиме.
Эти соединения учитываются при построении электродинамической модели.Заключение о характере спектрального распределения радиопомех формируется наоснове экспертного анализа, например, по аналогии с ранее исследовавшимися образцамиРЭС такого же класса. На следующем этапе определяют совокупность частот анализа, длякоторых далее будут рассчитываться показания измерительного приемника. При этомследует учитывать рекомендации стандарта [38], согласно которым для РЭС, излучающихрадиопомехи со сплошным спектром, измерения проводят на частотах 0,010; 0,015; 0,025;2810,04; 0,06; 0,07; 0,10; 0,16; 0,24; 0,55; 1,0; 1,4; 2,0; 3,5; 6,0; 10; 22; 30; 45; 65; 90; 150; 180;220; 300; 450; 600; 750; 900 и 1000 МГц. Если РЭС создает помехи на вполнеопределенныхчастотах,включаягармоникисигналов,томоделированиесертификационных испытаний проводят для этих частот в обязательном порядке.Ясно, что количество частот, отобранных для использования при моделированиисертификационных испытаний, определяет общую длительность моделирования.
Поэтомуцелесообразно учитывать любые дополнительные сведения, позволяющие сократить его,не пренебрегая, однако, проведением анализа на частотах, на которых может наблюдатьсязначительная помехоэмиссия.После формирования задания на моделирование определяют требуемый режимфункционирования РЭС и задействованные в этом режиме блоки. Эмиссия радиопомехзависит от того, на сколько интенсивно протекают токи в проводниках РЭС.
Режимфункционирования РЭС, соответствующий максимальной помехоэмиссии, долженопределяться на основе экспертного анализа, причем он может изменяться при переходе кдругой частоте анализа. На качественном уровне такой режим характеризуется наиболееинтенсивным обменом данными, максимальными уровнями сигналов и т.п. Важноотметить, что сложные РЭС могут работать в нескольких сходных режимах,характеризующихся, однако, разной помехоэмисиией. В этом случае для определениярежима работы РЭС требуются дополнительные исследования.
Предпочтительным, но нев полнее рациональным решением является моделирование сертификационных испытанийдля всех конкурирующих в части помехоэмисии режимов.Уровни питающих напряжений, также влияющие на интенсивность излучения,задаются перед выполнением схемотехнического моделирования РЭС. Обычно наиболееинтенсивно РЭС излучают для максимально допустимых по технической документациипитающих напряжений, но это не всегда выполняется и может потребовать уточнения.Отборпроводниковдлярасчетапомехоэмиссиивыполняетсяна основеформального анализа, методика выполнения которого была изложена в разделе 3.3. Приэтом формируются массивы коэффициентов, характеризующих относительный вкладпроводников в формирование уровня усредненных и пиковых показаний измерительногоприемника, которые используются позже для определения координат точки наблюдения всоответствии с изложенной выше методикой.Содержание следующих семи этапов алгоритма аналогично рис.
4.2. Далеевыполняется построение схемной модели РЭС, используемой для расчета токов какфункций времени в элементах декомпозиции. Ранее отмечалось, что повышение точностирезультатов моделирования может быть достигнуто путем использования взамен чисто282электрической модели её комплексного варианта, обеспечивающего учет реальныхтемператур элементов РЭС. Если используется комплексная модель, то полагают, что намомент начала моделирования все элементы РЭС имеют температуры, соответствующиеустановившемуся тепловому режиму, которые должны быть рассчитаны предварительно.В противном случае конечное время моделирования электрических процессов можетнеоправданно увеличиваться, поскольку тепловые процессы характеризуются значительнобольшим временем достижения установившегося режима, чем электрические. Блоки, неиспользуемые в выбранном режиме работы, не учитываются в схемной модели.На следующем этапе определяют конечное время моделирования электрическихпроцессов в РЭС.
Оно должно быть достаточным для завершения переходных процессов всхеме тестируемого РЭС и для выхода показаний ИП на установившийся уровень.Длительность протекания переходных процессов в РЭС после включения определяетсяклассом оборудования и может составлять до нескольких секунд. Далее выполняетсярасчет токов в элементах декомпозиции путем схемного моделирования РЭС.Затем в дополнение к конструкционной модели РЭС вводят пластину заземления,описываемую положением относительно РЭС плоскости, отражающей электромагнитныеволны. Свойства диэлектрического стола в большинстве случаев не потребуют учета,поскольку измерительное расстояние намного превосходит высоту установки РЭС.
Крометого, его характеристики не регламентируются стандартом [38], равно как и другимистандартамивчастипроведениясертификационныхиспытаний,поэтомуегопреломляющие свойства могут не учитываться. В противном случае следует выбратьматериал, из которого выполнен диэлектрический стол, и моделировать его свойствааналогично прочим непроводящим элементам конструкции РЭС.НаследующемэтапеопределяютположениеосивращенияРЭС,перпендикулярной пластине заземления. Ось вращения перпендикулярна центруокружности, описываемой проекцией корпуса РЭС на пластину заземления. Посколькуконструкционная модель РЭС обычно формируется в некоторой исходной системекоординат, то в ней всегда можно установить положение центра упомянутой окружности.Систему координат, используемую при моделировании сертификационных испытаний,вводят таким образом, чтобы её начало совпадало с указанной точкой, а ось вращениясовпадала с осью аппликат.
Это соответствует приведенным выше рекомендациям,сформулированным при выработке методики определения положения точки наблюдения,соответствующей максимальным показаниям ИП с выбранным типом детектора. Далеерассчитывают координаты фазовых центров элементов декомпозиции.283НачалоПостановка задачвыполнениямоделированияАнализ задачвыполнениямоделированияАнализдостаточностиисходных данныхОпределениережима функционирования РЭС изадействованныхблоковФормированиезаданияна моделированиеОпределениечастот анализапомехоэмисииОпределениехарактераспектральногораспределенияпомех РЭСОтбор проводников РЭС для анализа излучений наоснове формального анализаВыбор структурыи расчет характеристик частотноограничивающихфильтровРасчетмаксимальнойчастоты спектровтоков с учетомфильтрацииКлассификацияпроводников кактиповыхизлучающихэлементовДополнениесхемы РЭСчастотноограничивающимифильтрамиРазбиениепроводников наэлементы декомпозиции с учетомих классификацииРасчетмаксимальнодопустимой длиныэлементовдекомпозицииРасчеткоэффициентовраспространенияПостроение схемной(комплексной) моделиРЭС, используемойдля расчета токов вэлементахдекомпозицииОпределениеконечноговременимоделированиясхемы РЭСМоделированиесхемы РЭС.Расчет токов вэлементахдекомпозицииДополнениеконструкционноймодели РЭСпластинойзаземленияОпределение пространственного положения точек наблюдения для случаев горизонтальной и вертикальной поляризацииРасчет координатфазовых центровэлементовдекомопзицииВведениесистемыкоординатОпределениеположения осивращения РЭСРасчет зависимостейсуммарнойвоспринимаемойнапряженности поляв точках наблюденияот времениФормальный переходк временным функциям напряжений,подаваемых на входизмерительногоприемникаВыбор структурыи характеристикмоделиизмерительногоприемникаМоделированиеИП длярассчитанныхвходныхнапряженийНетОценканеопределенности ДарезультатовмоделированияИзменениезадания намоделированиеНеопределенность меньшестандартной?НетКорректировкарезультатовмоделированияДаСопоставлениерезультатоврасчетас нормамипомехоэмиссииВыбормаксимальногопоказания ИП помоделиЗадачивыполнениямоделированиярешены?Всерезультатысоответствуютнормам?ДаРЭСсоответствуетнормампомехоэмиссииНетРЭСне соответствуетнормампомехоэмиссииКонецРис.
4.12. Схема алгоритма методики моделирования сертификационных испытанийРЭС по эмиссии излучаемых радиопомех284Важно отметить, что если тестируемое РЭС имеет внешние подключения, которыесчитаются входящими в его состав и отобраны для расчета помехоэмиссии по результатамформального анализа, то при поиске пространственного положения точки наблюденияследует учитывать их положение относительно точки наблюдения, вводя дополнительноеослабление, если излучение от них проходит через диэлектрический корпус РЭС.На следующем этапе определяют положение точек наблюдения, соответствующеемаксимальному показанию измерительного приемника с выбранным типом детектора пригоризонтальной либо вертикальной поляризации измерительной антенны.
Расчет ихкоординат выполняется с использованием методики, предложенной выше. Следует иметьввиду, что для горизонтальной и вертикальной поляризации точки наблюдения могут несовпадать, и поэтому необходимо проводить их раздельный поиск.Следующий этап алгоритма — расчет зависимостей суммарной воспринимаемойнапряженности поля в точках наблюдения от времени — является укрупненным и длякаждой точки наблюдения включает в себя:— расчет путей, проходимых излучением от элементов декомпозиции до точкинаблюдения с учетом отражений от пластины заземления;— расчет запаздывания для каждого пути распространения радиоволн от каждогоэлемента декомпозиции до точки наблюдения;— расчетдополнительногоослабленияэлектромагнитногополяпривзаимодействии с элементами конструкции РЭС, выполняемый для каждого элементадекомпозиции и каждого пути распространения радиоволн от него до точки наблюдения;— расчет результирующих напряженностей поля в точке наблюдения для каждогоэлемента декомпозиции как функций времени с учетом запаздываний, отражений отпластины заземления и пространственной ориентации компонентов поля для каждого излучей, достигающих точки наблюдения;— расчет зависимостей суммарной воспринимаемой напряженности поля в точкахнаблюдения от времени для горизонтальной и вертикальной поляризации.Суммарная воспринимаемая напряженность поля как функция времени, по сути,характеризует напряжение, наводимое в измерительной антенне с заданной поляризациейи подаваемое на вход измерительного приемника.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
