Диссертация (1136166), страница 98
Текст из файла (страница 98)
Оценка эмиссии радиопомех со стороны ТРЭС и проверка гипотезы о положенииточки, соответствующей наибольшим показаниям анализатора спектра. Выполнениеосновных измерений — измерений помехоэмиссии от ТРЭС — проводилось в несколькоэтапов. На первом этапе было проверено функционирование устройства в соответствии сосхемой, изображенной на рис. П.2.8.2, б. Характеристики входного и питающегонапряжений соответствовали устанавливаемым в первой части исследований.
Фотографияизмерительной установки приведена на рис. П.2.8.21. Результаты проверки подтвердилинормальное функционирование устройства.469Рис. П.2.8.21. Проверка функционирования ТРЭС на измерительной площадке.На втором этапе, поскольку ранее помехоэмиссия имеющегося образца ТРЭС неисследовалась, проводилась первичная регистрация его радиоизлучений. Изначальноизмерительная площадка имела длину 11 м, что соответствует измерительномурасстоянию 10 м. Однако в этом случае излучения, регистрируемые анализатором, вособенности на частотах 1, 2 и 3 МГц, имели недостаточный уровень и находилисьслишком близко к уровню фонового радиошума.
Ввиду этого было принято решениеизменитьконфигурациюизмерительнойплощадки,сокративрасстояниемеждупроекциями корпуса ТРЭС и измерительной антенны на опорную плоскость до 3 м, чтодопускается правилами выполнения сертификационных испытаний. В этих условияхудалось добиться некоторого повышения регистрируемого уровня радиоизлучений,достаточного для выполнения исследований.При измерении уровня помех, создаваемых ТРЭС, использовалась схемаизмерений, изображенная на рис. П.2.8.22.
ТРЭС устанавливалось на диэлектрическийстол высотой 0,77 м. Поскольку имеющиеся коаксиальные кабели имеют обычно длину1 м, то генератор сигналов АНР-10-41 был размещен не на пластине заземления, а натабурете (на рисунке он не показан). Источник питания ТРЭС был установленнепосредственно на пластину заземления. На выход 1 ТРЭС устанавливалась нагрузочнаяголовка с сопротивлением 50 Ом.
Электропитание всей аппаратуры на измерительнойплощадке осуществлялось от бензогенератора, удаленного от измерительной антенны и отТРЭС не менее чем на 3 и 6 м. На рис. П.2.8.22 сигнальный и питающий провода,подходящие к ТРЭС, условно показаны находящимися в плоскости, параллельной крышкестола.На рис. П.2.8.23 приведена фотография измерительной площадки и размещенногона ней оборудования.ШтГенераторАНР-1041Измерительныйкабель470ватиРис. П.2.8.22.
Схема выполнения измерений при исследовании помехоэмиссии от ТРЭСна измерительной площадкеРис. П.2.8.23. Фотография измерительной площадки, использовавшейся для исследованияпомехоэмиссии тестового радиоэлектронного средстваПоскольку без автоматизации процесс измерений помехоэмиссии чрезвычайнотрудоемок, то измерения выполнялись строго в объеме, достаточном для сравнения срезультатамирасчетасоответствующейипроверкимаксимальнымгипотезыоположениирегистрируемымточкирадиоизлучениям.наблюдения,Согласностандартам, высота подъема измерительной антенны над пластиной заземленияварьируется от 1 до 4 м, а стол с установленным на нем тестируемым устройствомвращается вокруг своей оси. Измерения проводились для таких ориентаций ТРЭСотносительно измерительной антенны, при которых короткая или длинная боковая471сторона корпуса параллельна электрической оси последней, для всех выбранных частотанализа и для горизонтальной и вертикальной поляризации.Одним из центральных вопросов является выбор высот подъема антенны.Изначально заданный стандартами интервал от 1 до 4 м планировалось охватитьравномерно, используя три высоты подъема.
Однако в день измерений из-за сильнойветровой нагрузки установку антенны на самый верх второго колена мачты пришлосьпризнать противоречащей нормам безопасности, т.к. мачта могла упасть, что привело бы кповреждению измерительной антенны. По этой причине максимальная высота былаограничена значением 3,2 м, а две другие высоты подъема приняты равными 1,0 и 1,9 м.Измерения проводились в режиме пикового детектора при полосах обзора иразрешения 10 кГц и 300 Гц соответственно. Результаты измерений включают в себя 108снятых спектрограмм, вынесенных в приложение 4.
Для облегчения выполнениядальнейшего анализа и использования в разделе 4.6 результаты измерения помехоэмиссиисведены в таблицу П.2.8.1. Как следует из полученных результатов, для высоты подъема,равной 1 м и соответствующей наиболее близкому взаимному расположению антенны иТРЭС, при ориентации ТРЭС по длинной стороне к измерительной антенне длягоризонтальной поляризации наблюдается наибольшая помехоэмиссия из всех вариантовпочти для всех частот анализа; для остальных частот превосходство результатовизмерений незначительно.Для вертикальной поляризации показания для двух сопоставляемых ориентацийТРЭС относительно измерительной антенны на разных высотах сходные, причем дляориентации по короткой стороне напряженность поля с увеличением высоты немноговозрастает (в пределах 3,4 дБ).
Это на качественном уровне соответствует теориираспространения радиоволн, широко используемой в радиосвязи.Таким образом, для высоты подъема 1 м ориентация ТРЭС по длинной сторонедает наибольшую помехоэмиссию, а для других высот подъема это утверждение можносчитать условно выполненным, поскольку имеющиеся превышения лежат в пределахстандартной погрешности измерений, принятой для измерительных площадок, и могутбыть объяснены с позиции теории распространения радиоволн, которая не учитываласьпри разработке методологии моделирования сертификационных испытаний по эмиссииизлучаемыхрадиопомехдляобеспечениясравнительнойпростотырасчетныхсоотношений.Из изложенного следует, что гипотезу о положении точки наблюдения примоделировании сертификационных испытаний ТРЭС, выдвинутую в разделе 4.6, можносчитать условно подтвержденной.Высотаподъемаантенны, м1,01,93,2472Таблица П.2.8.1.
Результаты измерений эмиссии радиопомех для тестового радиоэлектронного средстваПоказание анализатора спектра, дБмкВ/измеренное значение1 напряженности электрическойПоляриОриентасоставляющей, дБмкВ/м, на частоте, МГцция ТРЭС2зация312345678944454Г38,8/59,5 13,0/33,7 21,8/42,7 11,1/31,7 17,2/37,5 7,9/28,113,7/33,8 6,2/26,120,1/39,75ДСВ45,0/65,7 21,5/42,24 28,0/48,9 11,3/31,94 18,9/39,2 16,5/36,74 19,0/39,15 8,8/28,7423,8/43,4544454Г34,6/55,3 7,2/27,921,0/41,9 11,6/32,2 20,0/40,3 5,3/25,511,6/31,7 3,3/23,218,3/37,95КСВ43,4/64,1 20,2/40,94 27,8/48,7 10,7/31,34 17,0/37,3 13,8/34,04 18,5/38,65 6,5/26,4424,0/43,65Г20,3/41,05 3,9/24,64 12,9/43,8 4,3/24,9411,6/31,9 1,1/21,3412,6/32,75 -0,5/19,44 21,2/40,8ДС444В41,8/42,5 21,7/42,4 27,7/48,6 8,8/29,419,5/39,8 12,7/32,9 17,0/37,15 10,7/30,64 25,3/44,95Г18,8/39,55 1,8/22,54 9,7/30,61,1/21,7412,1/32,4 0,3/20,5413,2/33,3 -2,2/17,74 21,8/41,4КС444В45,4/66,1 21,4/42,1 28,4/49,3 10,0/30,6 20,1/40,4 13,3/33,5 18,3/38,45 8,6/28,5425,7/45,35Г22,1/42,8 -5,2/15,54 9,9/30,8-3,4/17,24 8,5/28,84 -3,5/16,74 3,1/23,24-0,9/19,04 10,3/29,95ДС4445В45,9/66,6 20,9/41,6 31,6/52,5 16,9/37,5 23,1/43,4 14,0/24,2 18,8/38,9 13,4/33,34 31,2/50,85Г26,1/46,85 2,6/23,34 12,3/33,2 -3,8/16,84 10,3/30,6 -4,2/16,05 3,5/23,64-1,6/18,34 12,4/32,05КСВ46,7/67,4 21,3/42,04 31,3/52,2 15,1/35,74 24,9/45,2 14,1/34,34 17,6/37,7 11,0/30,94 28,4/48,05ПримечанияИзмеренное значение напряженности электрической составляющей электромагнитного поля рассчитывалось как сумма коэффициентакалибровки измерительной антенны и поправки, определенной для анализатора спектра в протоколе №1 приложения 2.
Коэффициенткалибровки (см. таблицу П.3.1) для частот 1 и 2 МГц составляет 17,9 дБ (1/м), для остальных частот в таблице — 18 дБ (1/м). Значенияпоправки составляют: для 1 и 2 МГц — 2,8 дБ; для 3 МГц — 2,9 дБ; для 4 МГц — 2,6 дБ; для 5 МГц — 2,3 дБ; для 6 МГц — 2,2 дБ;для 7 МГц — 2,1 дБ; для 8 МГц — 1,9 дБ; для 9 МГц — 1,6 дБ. Значения суммарной поправки приведены в таблице.Частота, МГц123456789Поправка, дБ (1/м)20,720,720,920,620,320,220,119,919,62Ориентация ТРЭС на столе по отношению к измерительной антенне обозначена следующим образом: ДС (КС) — излучающий образецориентировался так, чтобы длинная (короткая) сторона корпуса была параллельна электрической оси антенны при горизонтальнойполяризации.3Обозначения ориентации измерительной антенны: Г — горизонтальная поляризация; В — вертикальная поляризация.4Значение, полученное при измерениях, было близко к среднему уровню радиошума в полосе обзора анализатора спектра при текущейполяризации.5Измеренный на частоте анализа уровень помех превышал уровень фонового радиошума менее чем на 10 дБ.1473В связи с изложенным, в радел 4.6 расчет помехоэмиссии выполнен только длявыбранных положения точки наблюдения и ориентации ТРЭС на диэлектрическом столе.Результаты таблицы П.2.8.1 используются в указанном разделе.Оценкапогрешностиизмерений.Погрешностьизмеренийопределяетсяизмерительной установкой и собственными приборными погрешностями используемогооборудования.
Измерения с использованием анализатора спектра и измерительнойантенны являются абсолютными. Основной вклад в погрешность измерений вносят:— погрешность поправочного коэффициента, определенная в протоколе №1 исоставляющая ±0,26 дБ;— погрешность калибровки измерительной антенны, составляющая ±0,2 дБ;Изэтогоследует,чтооценочноезначениемаксимальнойпогрешностиизмерительной части установки, собранной по схеме на рис. П.2.8.22, составляет около±0,5 дБ, или ±6,0 %.
Однако в данном случае речь должна идти не о погрешностиизмерений напряженности электромагнитного поля, а о погрешности сертификационныхиспытаний вообще, какими, по сути, и являлись выполненные измерения, хотя и вупрощенном варианте. Поэтому следует использовать понятие неопределенностиизмерений в области электромагнитной совместимости и базовую погрешность какучитывающую ряд влияющих факторов, составляющую ±5,2 дБ.Выводы по результатам экспериментальных исследований1. Для проведения измерений, результаты которых изложены в настоящемпротоколе, выполнен комплекс работ, направленный на обеспечение повторяемости идостоверности результатов и соответствующий общепринятым представлениям обэкспериментальных исследованиях в области ЭМС и о порядке их проведения.2.
В условиях реальной электромагнитной обстановки на измерительной площадке,соответствующейтребованиямстандартовпоорганизацииипроведениюсертификационных испытаний, выполнена экспериментальная оценка излучаемыхрадиопомех, формируемых тестовым радиоэлектронным средством.3. Полученырезультаты,необходимыедлясопоставлениясрасчетнымизначениями, целью которого является апробация и общая оценка применимостиразработанной методологии моделирования сертификационных испытаний РЭС поэмиссии излучаемых радиопомех.474Приложение 3. Калибровочные таблицы дляизмерительной антенны, использовавшейся приэкспериментальных исследованияхЗначения коэффициента калибровки K измерительной антенны П6-51 (зав. №322)для интервала частот от 9 кГц до 30 МГц приведены в таблице П.3.1. Эти значенияустановлены предприятием-изготовителем по результатам первичной поверки.Таблица П.3.1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
