Диссертация (1136166), страница 70

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

Текст из файла (страница 70)

4.19. К расчету эмиссии радиопомехВ целях установления однозначной трактовки коэффициент расфазировкиобозначен как ψ. В соответствии с (3.42)   2bf 0 cos( ) sin() / c , где значения α, β и bвзяты из таблицы 4.4, а частота f0 соответствует текущей частоте анализа. Значенияамплитуды излучения Eθm для данного копланара в точке излучения рассчитывалось всоответствии с формулами (3.44) и (3.45) с учетом дополнительных ослаблений.Абсолютные фазы излучений φθ рассчитывались на следующих принципах.

Фазасоставляющей E (t ) с учетом приведения выражений для временных функций гармоник ккосинусной форме. При этом учитывалось, что гипотетический результирующий ток,соответствующийрасфазировкетоковвпроводникахкопланарныхлинийиформирующий излучение, сдвинут относительно исходного на –π/2 – ψ/2, а окончательноезначение фазы определялось с учетом дополнительного сдвига, образующегося присуммировании временной функции тока и её производной в формулах (3.44) и (3.45).Результаты расчета, выполненного для всех частот анализа для прямого и отраженноголучей сведены в таблицу 4.5.Прирасчетерезультирующейпомехоэмиссииследуетучитывать,чтозначительный вклад в нее вносят излучения, формируемые питающим проводом ТРЭС икоаксиальным кабелем, служащим для подвода входного сигнала.310Таблица 4.5.

Характеристики компонентов радиоизлучения копланарных линий,i1(t)1i2(t)i1(t)2i2(t)i1(t)3i2(t)i1(t)4i2(t)5i1(t)НомерКЛТокЧастотаf0, МГцформирующих электромагнитное поле с горизонтальной поляризацией1.31.51.71.91.102.32.42.52.62.101.31.51.71.91.102.32.42.52.62.101.31.51.71.91.102.32.42.52.62.101.31.51.71.91.102.32.42.52.62.101.31.51.71.9Характеристики компонентов радиоизлучениядля прямого лучадля отраженного лучаA0,7560,7560,7560,7560,756ψ∙103Eθm,мкВ/м10,7830,9401,3571,5561,2530,7831,4621,2530,9920,1041,5661,8792,7153,1322,5061,5562,9242,5061,9842,0082,3492,8194,0724,6993,7592,3494,3853,7592,9763,1323,1323,7595,4296,2655,0123,1325,8475,0123,9680,4183,9164,6996,7877,8313,71,614,78,81,10,31,63,30,50,30,00,10,40,80,10,13,61,614,28,51,10,42,55,00,80,40,00,10,91,70,20,13,41,513,48,0φθ, радA0,0630,8000,800—0,8000,1350,1860,800-0,656—0,800-1,0120,3060,800ψ∙103Eθm,мкВ/м10,6760,8121,1721,3531,0820,6761,2631,0820,8570,0901,3531,6232,3452,7062,1651,3532,5252,1651,7141,8042,0292,4353,5174,0593,2472,0293,7883,2472,5702,7062,7063,2474,6905,4124,3292,7065,0514,3293,4270,3613,3824,0595,8626,7642,51,110,06,00,70,21,12,20,30,20,0<0,10,30,50,1<0,12,51,19,85,80,70,31,73,40,50,30,00,10,61,10,20,12,31,09,35,6φθ, рад0,0730,810—0,1550,215-0,628—-0,9750,350НомерКЛТокЧастотаf0, МГц311Характеристики компонентов радиоизлучениядля прямого лучадля отраженного лучаAψ∙103Eθm,мкВ/м11.106,2651,02.33,9160,22.47,3091,350,756i2(t)2.56,2652,52.64,9600,42.100,5220,21.34,6991.55,638i1(t)0,01.78,1441.99,3971.107,51860,7562.34,6990,12.48,7110,5i2(t)2.57,5181,02.65,9520,12.100,6270,11.35,4823,01.56,5781,3i1(t)1.79,50212,01.911,047,21.108,7710,970,7562.35,4820,42.410,052,5i2(t)2.58,7114,92.66,9430,72.100,7310,41.36,2651.57,518i1(t)0,01.711,061.913,121.1010,3680,7562.36,2650,22.412,421,4i2(t)2.510,272,82.67,9350,42.100,8350,21.37,0482,61.58,4571,1i1(t)1.712,3110,41.914,246,21.1011,460,890,7562.37,0480,52.413,053,2i2(t)2.511,216,22.68,9270,92.100,9400,51Значения Eθm округлялись до 0,1 мкВ/м.φθ, рад0,591A0,800—0,8000,2780,4160,800-0,477—0,800-0,0510,5140,8000,704ψ∙103Eθm,мкВ/м15,4123,3826,3135,4124,2840,4514,0594,8707,0358,1176,4944,0597,5766,4945,1410,5414,7355,6828,2079,4707,5764,7358,8397,5765,9980,6315,4126,4949,38011,188,6585,41210,248,6586,8550,7226,0887,30611,2612,449,7416,08811,469,7417,7110,8120,70,10,91,70,30,10,00,10,40,70,10,12,10,98,45,00,60,31,83,50,50,30,00,21,02,00,30,21,90,87,44,40,50,32,34,40,70,4φθ, рад0,636—0,3290,471-0,420—0,0120,5790,769312Указанные элементы, как следует из рис.

П.2.8.23, располагались практическиперпендикулярно пластине заземления. Свисающая вниз часть коаксиального кабеля ипитающего провода начиналась в проекции на расстоянии, несколько большемизмерительного, составлявшем около 3,3 м. Длина питающего провода принята равной0,8 м. Генератор сигналов располагался на табурете высотой около 0,4 м, поэтому длинавертикальной части коаксиального кабеля принята равной 0,4 м.Витая пара в значительной степени эквивалентна копланарной линии, поэтому еёсобственные свойства по ослаблению излучений при протекании противофазных токовмогут быть охарактеризованы коэффициентом расфазировки и аналогичными фазовымисоотношениями.Коаксиальныйкабельхарактеризуетсякоэффициентомэлектрогерметичности, который определяет ослабление излучаемых радиопомех и длячастот выше 50…100 МГц может достигать 50 – 70 дБ при соответствующем качествеоплетки.

Упоминавшийся не раз эффект близости начинает проявляться на частотах выше10 МГц. Для области частот до 10 МГц коэффициент k, характеризующийэлектрогерметичность, по экспертным оценкам составляет около 0,05 и учитываетособенности конструкции кабеля.Излучения, создаваемые питающим проводом и коаксиальным кабелем, имеютпреимущественно вертикальную поляризацию и будут восприниматься измерительнойантенной при горизонтальной поляризации наряду с радиоволнами копланарных линий засчет неполной поляризационной развязки, коэффициент которой для использованнойантенны и антенн аналогичного типа составляет около KПР = 0,1 (-20 дБ).Как следует из таблицы 4.5, фазы излучений для прямого и отраженного излученияпрактически одинаковы; их разница обусловлена разными расстояниями, проходимымидо точки наблюдения прямой и отраженной волнами, а также различающимисякоэффициентами расфазировки. Поэтому эти составляющие поля для всех копланарныхлиний для одного и того же тока можно считать синфазными с присвоением усредненнойфазы.

В коаксиальном кабеле протекает ток i1(t), в питающем проводе преимущественнопротекает ток i2(t). Приближенный характер проводимых расчетов и значительная длинаволн радиоизлучений на частотах анализа позволяют говорить о том, что излучение,формируемое этими токами в точке анализа, будет для каждого из них складываться вфазе. Следовательно, вклад каждого из токов в формирование результирующего поляможет быть оценен суммированием амплитуд компонентов поля, рассчитанных дляданного тока с учетом взаимного расположения электрической оси антенны ихарактеристик поляризационной развязки.313При расчете амплитуд радиоизлучений для коаксиального кабеля и проводаэлектропитания следует учесть, что компоненты Er (t ) для прямого и отраженного лучейбудут значительно ослабляться из-за того, что разность фаз излучений будет близка к π засчет отрицательного значения угла α в формулах (3.44) и (3.45) для отраженного луча.Поэтому эти компоненты не будут учитываться при расчете результирующейнапряженности.Схема расчета компонентов поля E (t ) для провода питания и коаксиальногокабеля будет в целом аналогичной рис.

4.19. Основное отличие состоит в том, что для нихв соотношениях (3.44) и (3.45) β = π/2, а зависимость интенсивности излучения отнаправления определяется углом α (см. рис. 3.19). Расчет длины пути, проходимогорадиоволнами вдоль прямого и отраженного лучей, выполнялся относительно серединыкаждого излучающего элемента.При расчете E (t ) использовались соотношения (3.44), а также учитывалосьдополнительное ослабление, вызванное прохождение электромагнитных волн черезрезиновую изоляцию коаксиального кабеля и провода. Диэлектрическая проницаемостьрезины составляет ε ≈ 3, что соответствует ослаблению электромагнитного поля на 3,5%(см.

рис. 3.17), т.е. в (3.44) следует использовать дополнительный коэффициент, равный0,965. Расстояние между проводниками витой пары, в которую был скручен питающийпровод, составляло 2 мм. Результаты расчета сведены в таблицу 4.6, из которой следует,что наибольший вклад в помехоэмиссию вносит коаксиальный кабель, обладающийневысокой электрогерметичностью на рассматриваемых частотах.Результирующая амплитуда напряженности электрической составляющей длягоризонтальной поляризации рассчитывалась с учетом разности фаз гармоник излучения,формируемого токами i1(t) и i2(t) как E Г , m  E Г21,m  E Г2 2,m  2 E Г 1,m E Г 2,m cos(1  2 ) , причемE1 Г ,m  К ПР ( Eкп , m  Eко , m )   ( E1п ,m ,k  E1o , m, k );kKE2 Г , m  К ПР ( Eпп ,m  Eпо , m )   ( E2 п , m,l  E2 o , m,l ),(4.33)lLгде Eкп , m и Eко , m ( Eпп , m и Eпо , m ) — амплитуды напряженности поля, формируемогоизлучением коаксиального кабеля (провода электропитания) при распространениирадиоволн вдоль прямого и отраженного лучей; E1п ,m ,k и E1o ,m, k ( E2 п , m,l и E2 o ,m ,l ) —аналогичные амплитуды для k-ой (l-ой) копланарной линии множества K (L), причем K иL — множества копланарных линий, отобранных для расчета помехоэмиссии.

Углы φ1 иφ2 — это фазы излучений, формируемых в точке излучения токами i1(t) и i2(t) на текущей314частотеанализа.Результирующаяамплитуданапряженностиэлектрическойсоставляющей для вертикальной поляризации рассчитывалась также с учетом разностифаз по формуле EВ , m  E В21,m  E В22 ,m  2 E В1,m E В 2 ,m cos(1  2 ) , причемE1 В, m  К ПР   ( E1п , m, k  E1o , m, k )   Eкп ,m sin( кп )  Eко , m sin(  ко ); kKE2 В ,m  К ПР   ( E2 п ,m ,l  E2 o ,m ,l )   Eпп ,m sin( пп )  Eпо , m sin(  по ), lL(4.34)где  кп и  ко (  пп и  по ) — углы между прямым и отраженным лучом и направлениемпротекания гипотетического результирующего тока в коаксиальном кабеле (проводеэлектропитания),установленнымперпендикулярнымпластинезаземленияинаправленным в полупространство, содержащее излучающий образец.Приведенные формулы следуют из обоснованных выше принципов суммированиярадиоволн в точке наблюдения.

Значения E Г , m и EВ , m были рассчитаны для всех частотанализа; результат расчета приведен в таблице 4.7.Таблица 4.6. Характеристики компонентов радиоизлучения,формируемого коаксиальным кабелем и проводом электропитанияХарактеристики компонентов радиоизлучениядля прямого лучадля отраженного луча41Eθm, мкВ/мφθ, радEθm, мкВ/м1φθ, радψ∙10ψ∙104Коаксиальный кабель13596,00,0682679,10,06820,0—0,0—31169,40,200874,10,20040,0—0,0—i1(t)——5660,70,328497,70,32860,0—0,0—7426,90,443324,50,44380,0—0,0—9289,20,547221,90,547Провод электропитания10,4122,20,8050,3861,70,80520,8240,50,1450,7710,40,14531,2363,3-0,6421,1572,6-0,64241,6481,1-0,9941,5420,9-0,994i2(t)52,0611,70,6141,9281,30,61462,4730,70,3032,3140,50,30372,8853,3-0,4492,7162,6-0,44983,2971,9-0,0203,0851,4-0,02093,7094,30,7373,4713,30,7371Значения Eθm округлялись до 0,1 мкВ/м.Частота,МГцТок315Таблица 4.7. Экспериментальные и расчетные значения напряженностиэлектромагнитного поля, формируемого ТРЭС в точке наблюденияЧастота,МГцПоляри- Значение напряженности поля, дБмкВ/мМодульзация1погрешности, дБэкспериментальноерасчетноеГ59,556,72,81В65,764,11,6Г33,728,2—42В42,22-6,6—4Г42,748,45,73В48,954,55,6Г31,7214,5—44В31,920,4—4Г37,544,67,15В39,248,69,42Г28,110,0—46В36,72-0,4—4Г33,8342,18,37В39,1346,06,92Г26,119,1—482В28,75,0—4Г39,7340,60,993В43,442,90,51Обозначения ориентации измерительной антенны: Г — горизонтальная,В — вертикальная.2Значение, полученное при измерениях, было близко к среднему уровню радиошума.3Измеренный уровень радиопомех был выше уровня радиошума менее чем на 10 дБ.4См.

Характеристики

Список файлов диссертации