Диссертация (1136166), страница 65
Текст из файла (страница 65)
При этом учитывают статистический тип распределения значений Δiхарактеризуемый коэффициентом ki. Значения δi рассчитывают по формулеi i / ki .(4.30)Для испытаний на открытой измерительной площадке рассматривают входныевеличины,соответствующиеприведенномувышеперечислениюпотенциальныхисточников неопределенности. В таблицах А.4 — А.7 [14] для них указаны характерныезначения относительных погрешностей δi для случаев использования измерительныхантенн разных типов при вертикальной и горизонтальной поляризации.В случае проведения сертификационных испытаний в лабораторных условияхсовокупность потенциальных источников неопределенности задается используемымипринципами моделирования.
Поскольку оно обладает свойством идеальности, то многиеиз источников неопределенности теряют смысл либо не уже не выступают в качестветаковых. Например, в разработанном методе моделирования измерительная антеннарассматривается как устройство, выполняющее преобразование напряженности поля вовходное напряжение ИП и не имеющее собственных погрешностей.Однако при моделировании сертификационных испытаний следует учитывать ряддругих факторов, от которых зависит расширенная неопределенность результатовмоделирования ΔМ. При реализации алгоритма моделирования, аналогично проведениюлабораторных исследований, это значение сравнивают с базовым, равным 5,2 дБ, и вслучае, если ΔМ > ΔS, показания ИП по модели перед сравнением с нормами увеличиваютна разность этих величин.
Значение ΔМ рассчитывается с использованием формул,аналогичных приведенным выше.Основнымиисточникаминеопределенностирезультатовмоделированиясертификационных испытаний являются:1) расчеттоков,возбуждающихизлучение(собственнаяпогрешностьмоделирования), связанная с несовершенством моделей компонентов и численныхметодов средств моделирования;2) использование частотно-ограничивающих фильтров;3) приближение, согласно которому элементы декомпозиции рассматриваются какучастки с током, одинаковым по всей их длине;4) отбор части проводников РЭС при расчете помехоэмиссии;5) определение положения точки наблюдения;6) свойства измерительной площадки;2907) свойства модели измерительного приемника;8) взаимное расположение элементов конструкции РЭС.Приведенная здесь нумерация источников неопределенности используется ниже, вт.ч. в таблице 4.2.
Важно отметить, что этот перечень может быть дополнен и другимиисточниками неопределенности, но они будут оказывать значительно меньшее влияние нарезультат расчета ΔМ (например, погрешность задания диэлектрической проницаемостикорпуса РЭС).Погрешность расчета токов при схемном моделировании обычно не превосходит10…15% [26], что соответствует δ1 = 0,8…1,2 дБ. Для особо сложных схем значениесобственной погрешности моделирования может достигать больших значений.
Для этогоисточника неопределенности примем значение k1 = 1.Использованиечастотно-ограничивающихфильтровприрасчететоковвизлучающих элементах приводит к возникновению отрицательной погрешности,оцененной в разделе 3.2 по модулю на уровне 0,1…1 %, что соответствует значениямδ2 < 0,1 дБ. Данная погрешность должна рассматриваться как родственная предыдущей, и,следовательно, ей целесообразно сопоставить значение k2 = k1 = 1.Погрешность, определяемая неравномерностью распределения тока в элементахдекомпозиции, определяется текущей частотой анализа fmax и выбранной максимальнойдлиной элемента продольной декомпозиции ld. В разделе 3.2 приведены графики ld(fmax),построенные для значений τ = 0,1; 0,01; 0,001 и 0,0001 (рис. 3.8).
На практике наиболеечасто будут выбираться значения τ = 0,001..0,01, определяющие компромисс междупотенциальным снижением точности и количеством элементов декомпозиции. Этизначения соответствуют погрешности δ3 < 0,1 дБ. Примем k3 = 1.Следующий источник неопределенности может быть учтен через коэффициент,использовавшийся как критерий отбора проводников для анализа помехоэмиссии припроведениисертификационныхиспытаний.Естественно,чтовкладнеучтенныхпроводников в формирование помехового излучения будет зависеть от вида спектровтекущих в них сигналов. Следовательно, распределение проводников по интенсивностиизлучения может быть определено точно только в каждом конкретном случае. При этомвозможны случаи, когда, согласно результатам формального анализа, значительная частьпроводников требует учета и тогда указанная функция распределения будет похожа наотносящуюся к нормальному распределению. В других случаях она может бытьсоотнесена с другими типами статистических распределений [160].
Если принятьраспределениепроводниковпоинтенсивностиизлучений(покоэффициентам,полученным на основе формального анализа) равномерным, то в случае, если из N291проводников для анализа отобраны N0 при коэффициенте отбора ko, то рассматриваемаяотносительная погрешность составит 4 ( N N 0 )k o.
Из статистических соображенийN o (1 ko )имеем ( N N 0 ) / N k0 . Отсюда имеем 4 ko 2 /(1 ko ) .В разделе 3.3 отмечалось, что рекомендуемое значение ko = 0,001….0,01, чтосоответствует значениям относительной погрешности 106...104 . Поскольку функцияраспределения зависит от схемных решений РЭС, частоты анализа и характеристикиспользуемых сигналов, то при ориентировочных расчетах следует использовать большеезначение. Оценим значение погрешности на уровне δ4 = 0,3 дБ и установим k4 = 1.Из изложенного следует, что значение коэффициента отбора в общем случаеможно устанавливать на основе анализа функции распределения коэффициентов,характеризующих помехоэмиссию проводников на частоте анализа. В будущем можноожидать, что для разных классов оборудования будет определен характерный вид такихфункций, что позволит уточнить подход к выбору значения коэффициента отбора наоснове анализа вносимых погрешностей.Положение точки наблюдения определяется с использованием предложенной вышеметодики, согласно которой рассчитывают приближенное распределение показанийизмерительного приемника с выбранным типом детектора при варьировании положенияизмерительной антенны с некоторым шагом по углу и по высоте подъема.Соответствующие им линейные перемещения точек наблюдения примерно равны.Поэтому максимальная погрешность будет соответствовать случаю, когда за точкунаблюдения принимается точка в распределении, расположенная диагонально.
Такимобразом,максимальнаянаблюдения составитабсолютнаяпогрешностьопределенияположения2z1 . Максимальное расстояние, в пределах которого можетменяться по диагонали положение точки наблюдения на развертке, составляетhточки2h , где— интервал варьирования высоты измерительной антенны при измерениях.Следовательно, максимальная относительная погрешность определения положения точкинаблюдения составит z1 / h . Минимальное значение h следует принять равным 3 м,что соответствует измерительным расстояниям 3 и 10 м.Оценочное значение погрешности соответствует максимальному значению шага,который на втором, уточняющем этапе алгоритма принят равным Δz1 = 0,04 м.
Отсюдаимеем погрешность, равную 1,3%, что соответствует 0,1 дБ. Поскольку методикаопределения положения точки наблюдения является приближенной, целесообразно этозначение несколько увеличить. Примем δ5 = 0,3 дБ и установим k5 = 1.292При оценке погрешности, вызванной измерительной площадкой как источникомнеопределенности, следует обратиться к стандарту [14], согласно таблицам А.4 — А.7которого δ6 = 4 дБ и k6 = 3. Максимальная погрешность модели ИП, согласно результатамизмерений протокола №2 (Приложение 2), составляет δ7 = 2,3 дБ, значение коэффициента,учитывающего вид функции распределения, принимается равным k7 = 2 [14].Погрешность, учитывающая взаимное расположение элементов конструкции,требует отдельного анализа и учета, поскольку даже в пределах партии РЭС будутнаблюдаться различия, например, в положении проводов и шлейфов внутри приборов.
Сэтой точки зрения печатные платы обладают значительно меньшим расхождением вконструкции, в особенности при автоматизированном производстве и монтажекомпонентов. Поскольку информация о влиянии взаимного расположения элементов нарезультаты виртуальной сертификации на текущий момент отсутствует, то следует задатьего приближенное значение.
В данном случае примем δ8 = 0,5 дБ и k8 = 1.Согласно [14], значения коэффициентов влияния ci для всех источниковнеопределенности при измерениях на открытой площадки приняты равными единице. Этоже значение следует использовать и для источников неопределенности результатовмоделирования сертификационных испытаний. Значения характерных для источниковнеопределенности параметров сведены в таблицу 4.2.Таблица 4.2. Значения характеристик для источников неопределенности, свойственныхмоделированию сертификационных испытаний РЭС по эмиссии излучаемых радиопомехИсточник неопределенности1. Расчет токов в проводниках РЭС2.