Диссертация (1136166), страница 69

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

Текст из файла (страница 69)

В данном случае структура ТРЭС такова, что определить еёположение можно на основе анализа, характер которого близок к качественному.Рис. 4.18. Разбиение контуров протекания входного и выходного токов на типовыеизлучающие элементы (копланарные линии)При выборе положения точки наблюдения будем рассматривать две ориентацииТРЭС относительно измерительной антенны: по длинной боковой стороне, когдапоследняя параллельна электрической оси дипольной антенны при горизонтальнойполяризации, и по короткой стороне, определяемую аналогично. Для проведениякачественного анализа воспользуемся понятием коэффициента расфазировки, введенногодля копланарных линий в разделе 3.4.

Согласно определению, максимальное его значениесоставляет   2bf0 / c . Коэффициент расфазировки характеризует неполноту взаимнойкомпенсации электромагнитных полей, создаваемых проводниками небольшой ширины,расположенным параллельно на расстоянии b друг от друга. Известно, что излучениепроводника пропорционально его длине, поэтому, на первый взгляд, для оценочныхрасчетов целесообразно использовать сопоставление значений, рассчитываемых по306формуле W1  bt lt , рассчитанных для ориентаций ТРЭС по длинной и короткой стороне кточке наблюдения. В последнем соотношении lt и bt — длина гипотетическихпроводников и ширина между ними при расположении по прямоугольной границетрассировки.

Однако этот критерий не применим в данном случае, т.к. не даетоднозначного ответа на вопрос о направлении наибольшего излучения.Для однозначного решения задачи о выборе ориентации ТРЭС относительно1011измерительной антенны воспользуемся функционалом вида K   w1k l1k b1k   w2k l2k b2k ,i 1i 1где w1k и w2k — весовые коэффициенты, l1k, b1k — длина и ширина k-ой копланарнойлинии, по которой протекает ток i1(t); l2k, b2k — длина и ширина k-ой копланарной линии,по которой протекает ток i2(t). Значения l1k, b1k, l2k, b2k приведены в таблице 4.4.

Значениявесовых коэффициентов определяются следующим образом. Значение w1k или w2k будетравно единице, если при выбранной ориентации в плане на рис. 4.18 направление всторону измерительной антенны перпендикулярно k-ой копланарной линии. В противномслучае оно равно нулю. Расчет по описанному критерию дало следующие результаты: дляориентации по длинной стороне значение K составило 0,013, а для второго случая —0,012. Из этого следует, что для ориентации ТРЭС по длинной стороне корпуса, какожидается, излучение будет больше, чем для короткой стороны. Но это превосходствобудет не большим и потому может несколько нарушаться за счет случайных факторов.Предложенный выше метод основан на представлении о распространениирадиоволн в форме лучевых трубок, т.е.

не учитывает важные — в общем случае —дифракционные процессы, а также особенности распространения радиоволн, излучаемыхРЭС, над проводящей конструкцией — пластиной заземления. С выбранных позицийнаибольшая интенсивность излучения будет наблюдаться в точке, геометрическинаиболее близкой к ТРЭС.

Это позволяет на основе качественных подходов однозначноопределитьположениеточкинаблюденияисформулироватьгипотезуоеёместонахождении, согласно которой измерительная антенна должна устанавливаться навысоте 1 м (минимальная высота для измерительных расстояний 3 и 10 м) на удалении,равном измерительному расстоянию, и при ориентации ТРЭС по длинной стороне.Выдвинутаягипотезабылаподтвержденарезультатами,полученныминепосредственно на измерительной площадке (протокол №8 приложения 2). Поэтомудалее при расчете помехоэмиссии будем считать, что ТРЭС относительно измерительнойантенны установлено так, что при ориентации последней по горизонтальной поляризациидлинная боковая стенка корпуса ТРЭС параллельна электрической оси антенны.

Для этихусловий и следует оценить помехоэмиссию расчетными методами.307Для дальнейших расчетов введем несколько дополнительных упрощений, несказывающихся значительно на точности их результатов.1. Размеры корпуса ТРЭС значительно меньше измерительного расстояния; длинаизлучаемых радиоволн также значительно превосходит их.

Следовательно, можносчитать, что все копланарные линии имеют единый фазовый центр. Это позволяет неучитывать взаимное их расположение.2. В протоколе №8 приложения 2 измерительное расстояние принято равным 3 м,высота установки антенны и высота стола, на котором установлено ТРЭС, составляютсоответственно 0,77 м и 1 м. Из этого с учетом п.1 следует, что расстояние, проходимоеэлектромагнитными волнами от общего фазового центра до точки наблюдения, составляетдля прямого луча 3,01 м, для отраженного — 3,48 м.

Длина волны на наибольшей частотеанализа составляет 33,3 м, следовательно, разность фаз, вызванная неравенствомпроходимого расстояния, на этой частоте составит 0,09 рад, или 5,20. Для меньших частотэта разность фаз будет еще меньше, поэтому ей можно пренебречь и считать синфазнымигармоники излучения, приходящие вдоль прямого и отраженного лучей.Важно отметить, что принятые допущения можно использовать только для частотанализа, на которых длина волны значительно превосходит как размеры корпуса РЭС, таки измерительное расстояние. Из структуры копланарной линии, приведенной на рис. 3.19,а также схемы проведения измерений, представленной на рис.

П.2.8.22, следует, чтособственно ТРЭС будет излучать радиоволны с поляризацией, при которой составляющаяE (t ) будет параллельной пластине заземления, причем это будет характерно как дляпрямого, так и для отраженного лучей. Составляющая поля Er (t ) в принятыхприближениях для всех копланарных линий, как следует из (3.44), будет равна нулю.Таким образом, предварительный анализ показал, что собственно ТРЭС создает вточке наблюдения радиопомехи только с горизонтальной поляризацией. Вместе с тем,стандарт [38] предписывает понимать под объектом исследования не только блочнуючасть РЭС, но и все присоединяемые провода и кабели.

В данном случае к ТРЭС подходиткоаксиальный кабель, несущий входной сигнал, а также провод электропитания, которыйспускается с диэлектрического стола до уровня пластины заземления (см. протокол №8приложения 2). При проведении эксперимента по оценке помехоэмиссии кабельскручивался в витую пару, что, несомненно, значительной снижает интенсивностьрадиоизлучения, однако не исключает его полностью. Коаксиальный кабель также необладает абсолютной электрогерметичностью, поэтому их вместе необходимо учитыватьпри анализе помехоэмиссии ТРЭС308Расчет общей помехоэмиссии для выбранного положения точки наблюденияцелесообразно проводить раздельно для горизонтальной и вертикальной поляризации.

Втаблице 4.4 приведены значения азимутального и зенитного углов для всех копланарныхлиний (КЛ) печатного узла; те из них, для которых α = π/2, не подлежат учету придальнейшем расчете. Это следует из соотношений (3.44) и (3.45).Таблица 4.4. Характеристики копланарных линий печатной платы ТРЭСi2(t)i1(t)Токдля расчета помехоэмиссии при горизонтальной поляризации измерительной антенныНомер l∙103,КЛм1.11.21.31.41.51.61.71.81.91.102.12.22.32.42.52.62.72.82.92.102.1115,022,527,57,510,020,062,510,032,55,027,510,05,017,540,07,57,512,57,540,0∙5,0b∙103,м127,5132,537,5110,045,0100,065,037,575,060,070,022,537,570,060,047,565,067,557,55,097,5Значения азимутального и зенитного углов, раддля прямого лучадля отраженного лучаα1,5711,5710,0001,5710,0001,5710,0001,5710,0000,0001,5711,5710,0000,0000,0000,0001,5711,5711,5710,0001,571β11,494α1,5711,5710,0001,5710,0001,5710,0001,5710,0000,0001,5711,5710,0000,0000,0000,0001,5711,5711,5710,0001,571β2Учет придальнейш.расчетах++++++++++-1,038Схема, поясняющая выполнение дальнейшего расчета, приведена на рис.

4.19. Втаблице4.4значенияr1  R 2  (ha  hs )2 ,1  arccos((ha  hs ) / r1 ) ,r2  r21  r22  R 2  (ha  hs )2 , 2  arccos((ha  hs ) / r2 ) ,гдеR=3м—причемизмерительноерасстояние; hs = 0,77 м — высота стола с установленным ТРЭС; ha = 1 м — высотаподъема точки наблюдения над пластиной заземления. Выше было определено, чтоr1 = 3,01 м и r2 = 3,48 м.Расчетные характеристики излучений копланарных линий ТРЭС, необходимые длядальнейшего определения напряженности поля в точке наблюдения для случаягоризонтальной поляризации, приведены в таблице 4.5. Дополнительное ослабление Aбудет различным для прямого и отраженного лучей, поскольку отраженный луч проходит309только через диэлектрический корпус ТРЭС, а прямой — еще и через основаниепечатного узла. Корпус ТРЭС выполнен из полимерного материала с диэлектрическойпроницаемостью ε = 5 и, согласно рис.

3.28, дает дополнительное ослабление 0,7 дБ, чтосоответствует умножению исходной напряженности поля на A = 0,8. Основание печатногоузла выполнено из стеклотекстолита с ε = 5,5, при этом дополнительное ослаблениесоставляет 0,5 дБ, что, как следует из рис. 3.17, соответствует значению A = 0,945. Дляпрямого луча значение коэффициента A составит 0,756 с учетом двукратногодополнительного ослабления, что отражено в таблице 4.5.Рис.

Характеристики

Список файлов диссертации