Диссертация (1136166), страница 66
Текст из файла (страница 66)
Использование частотно-ограничивающих фильтров3. Неравномерное распределение тока в элементахдекомпозиции4. Учет части проводников при расчете помехоэмиссии5. Определение положения точки наблюдения6. Свойства измерительной площадки7. Свойства модели измерительного приемника8. Взаимное расположение элементов конструкции РЭСδi, дБ0,8…1,20,1ki11Δi , дБ0,8…1,20,10,110,10,30,34,02,30,5113210,30,31,31,20,5ci1На основе данных таблицы 4.2 можно рассчитать суммарную стандартнуюнеопределенность2,05…2,25дБ.моделированияСоответственно,сертификационныхрасширеннаяиспытаний.неопределенностьОнасоставляетбудетиметьориентировочное значение 4,1…4,5 дБ.
Расчетный интервал значений расширеннойнеопределенности меньше, чем 5,2 дБ, поэтому в большинстве случае результатымоделирования перед сравнением с нормами помехоэмиссии не будут требоватькорректировки.293В случае каких-либо дополнительных особенностей процесса моделированиясертификационных испытаний, а также при наличии уточняющей информациирасширенная неопределенность должна рассчитываться непосредственно для конкретнойреализации алгоритма моделирования сертификационных испытаний. Поэтому в неговключен соответствующий этап, который не следует рассматривать как формальный.4.6. Апробация метода моделирования сертификационныхиспытаний РЭС по эмиссии излучаемых радиопомехОбщие положения.
Целью апробации метода моделирования сертификационныхиспытания РЭС по эмиссии излучаемых радиопомех, являющегося ключевым элементом вразрабатываемой методологии, является проверка установленных выше теоретическихположений путем сопоставления экспериментальных и теоретических результатов оценкипомехоэмиссии для образца РЭС.Изсхемыалгоритмаметодики,соответствующейуказанномуметоду,представленной на рис.
4.12, следует, что она предусматривает значительный объемвычислений. Именно поэтому важна его реализация в форме САПР, вопросы которойрассмотрены в следующей главе работы. Поскольку на момент апробации методамоделирования программные средства его реализации не разработаны, то это накладываетотпечаток на порядок ее проведения.Схема на рис. 4.12 предусматривает последовательное проведение схемного иэлектродинамического моделирования РЭС с использованием предложенных вышеподходов, а также расчет отклика измерительного приемника.
Теория схемногомоделирования в настоящее время хорошо проработана [26], а модели измерительногоприемника со всеми типами детекторов прошли всестороннюю апробацию [96, 104, 105].Ряднаучно-инженерныхрешений,входящихвсоставпредложенногометодамоделирования, в частности, по отбору проводников для расчета помехоэмиссии натекущей частоте анализа и по расчету составляющих электромагнитного поля длятиповых излучающих элементов, уже были проверены выше. С другой стороны, многиеэтапы, предусмотренные алгоритмом на рис. 4.12, реализуются на основе соотношений,следующих, как было показано выше, из классической радиотехники и электродинамики,что позволяет априори считать их верными и состоятельными применительно крассматриваемой задаче.
По этим причинам, в первую очередь, в целях снижениявычислительной сложности эксперимента, основной упор сделан на расчет интенсивностирадиоизлучения образца РЭС, а выполнение ряда этапов алгоритма на рис. 4.12 опущенокак не имеющее значительной ценности в контексте апробации методики моделированиясертификационных испытаний.294Из изложенного следует, что выполненная апробация метода моделированиясертификационных испытаний РЭС по эмиссии излучаемых радиопомех, результатыкоторой анализируются ниже, должна рассматриваться как первичная.
Вместе с тем,экспериментальная часть работы, связанная со значительными организационными итехническими трудностями, была выполнена в соответствии с требованиями стандарта[38]. Поэтому приближенность приводимых ниже оценок не умаляет значимостьосуществленного эксперимента в целом.Требования к тестовому РЭС (ТРЭС). Как известно [38], сертификационныеиспытания выполняются для функционально и конструктивно законченных образцов РЭСперед изготовлением их партии.
Поэтому по аналогии с ТРЭС, использовавшимся припроведении экспериментальных исследований, описанных в протоколе №7 приложения 2,излучающий образец, подвергаемый испытаниям на измерительной площадке, долженконструктивно представлять собой печатный узел, расположенный в корпусе, снабженноминтерфейсными элементами.При выработке требований к ТРЭС должны учитываться известные особенностивыполнения сертификационных испытаний [10, 38].
Обычно измерительные площадкиразвертываются в малонаселенной местности с минимальным количеством постояннофункционирующих радиоэлектронных средств либо в безэховых камерах. В текущемслучае последние недоступныиз-за организационно-экономических ограничений,поэтому следует ориентироваться на открытые измерительные площадки, в местностиразвертывания которых всегда присутствуют какие-либо радиоизлучения.В основе ТРЭС должна лежать электрическая схема, допускающая изменениечастот помехоэмиссии. Оно может быть вызвано либо варьированием состояния органовнастройки и регулировки, либо изменением характеристик сигналов, подаваемых наТРЭС. Последнее является более предпочтительным, т.к.
позволит дополнительноисследовать ТРЭС и упростить проведение измерений.Кроме того, ТРЭС должно иметь широкий диапазон напряжений электропитания ивходных напряжений, что обеспечивает изменение его рабочего режима и повышаетвероятность превышения его радиоизлучением уровня фонового радиошума в местностиразвертывания измерительной площадки.
Поскольку программные средства выполнениявиртуальной сертификации на момент проведения экспериментальной апробации неразработаны, то целесообразно для расчета помехоэмиссии на развитой теоретическойбазе выбрать периодические сигналы со сравнительно простым спектром. Это позволитисключить необходимость использования частотно-ограничивающих фильтров путемприменения преобразования Фурье и проведения анализа для отдельных гармоник.295Наконец, ТРЭС должно быть настольного исполнения, обеспечивать достаточныйуровеньпомехоэмиссиииизготавливатьсяизширокоприменяемыхврадиопромышленности материалов.Разработка ТРЭС. В качестве объекта разработки был выбран формировательспециальных сигналов (ФСС).
Функциональность устройства состоит в преобразованиипоследовательности прямоугольных импульсов в сигнал, в котором каждый второй из нихзаменен кратковременным импульсом, длительность которого определяется свойствамиэлементов в схеме ФСС. Область применения рассматриваемого устройства —исследование помехоустойчивости цифровых узлов с малыми скоростями переключения.Суть поверки помехоустойчивости с использованием ФСС состоит в том, что цифровойузел не должен воспринимать кратковременные помехи, реагируя только на основныеимпульсы.НаиболеепростымподходомкпостроениюФССсуказаннойфункциональностью является использование схемы, приведенной на рис. 4.13.
Там жеЛогическаяцепь (И)Входнойсигналприведены временные диаграммы, отражающие принцип функционирования устройства.Рис. 4.13. Структурная схема ФСС и временные диаграммы,поясняющие принцип его функционированияВходной сигнал поступает на Т-триггер, переключающийся в противоположноелогическое состояние с приходом каждого фронта. Выходной сигнал, несколькозапаздывающий относительно входного, может сниматься с любого из выходов;например, в схеме на рис.
4.13 используется инвертирующий выход. Линия задержки,включающая три элемента И-НЕ, может быть построена на любом принципе.Использование указанных логических элементов обусловлено исходной ориентацией наконкретную реализацию Т-триггера. Логическая цепь обеспечивает формированиесигнала, соответствующего логическому умножению сигналов 1 и 3. За счет ихвременного сдвига в составе сигнала 4 присутствуют основные и короткие импульсы.Поскольку предполагается использовать микросхемы, построенные по КМОПтехнологии, то непосредственно сигнал 4 может не обладать достаточной мощностью дляподключениятестируемогоустройства.ПоэтомуструктурнаясхемаФСС296предусматривает наличие транзисторного повторителя, построенного на основе мощногоключа.
Как следует из приведенных временных диаграмм, длительность формируемойФСС импульсной помехи определяется запаздыванием сигналов в логических элементахТ-триггера и в линии задержки, которая в общем случае может быть перестраиваемой.Соответствующая описанному алгоритму функционирования принципиальнаяэлектрическая схема представлена на рис.
4.14. Рядом с логическими элементамиприведены номера выводов при использовании микросхем К1561ЛА9, представляющихсобой три логических элемента 3И-НЕ, выполненных по КМОП-технологии и имеющихнапряжение электропитания от 3 до 18 В [177]. Выходной ток логических элементовсоставляет по модулю порядка 1 мА, поэтому использование в схеме повторителя,построенного на МДП-транзисторе КП501А с коммутируемым током до 0,5 А, в данномслучае необходимо для работы практически на любые нагрузки. Характерная задержкараспространения на каждом логическом элементе при напряжении питания 10 Всоставляет 120 нс при емкости нагрузки порядка 50 пФ.Входной резистор R1 мощностью 2 Вт имеет сопротивление 51 Ом и служит дляулучшения условий согласования кабеля, подводящего входной сигнал, с цепями ФСС.Остальные резисторы в схеме имеют номинал 10 кОм и служат для повышениястабильности функционирования Т-триггера, построенного по стандартной схеме,разработанной в теории последовательностных устройств [178].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
