ОТТ_СКРП_С4_Слайд_2019_1 (1186275)
Текст из файла
Основы теории и техники систем и комплексов радиопротиводействия(ОТТ СКРП)СЕМИНАР №4 Нормирование излучений радиопередатчиков.Учебные вопросы1. Нормирование основного излучения.2. Нормируемые параметры внеполосного радиоизлучения.3. Нормируемые параметры побочного радиоизлучения.4. Описание побочных излучений радиопередатчиков на гармониках, субгармониках икомбинационных излучений.Литература1. Радиоэлектронная борьба.
Основы теории / А.И. Куприянов, Л. Н. Шустов. – М.:Вузовская книга, 2011. – 800 с.: ил.2. Куприянов А.И., Сахаров А.В. Радиоэлектронные системы в информационномконфликте.— М.: Вузовская книга, 2003. — 528 с.: ил.3. Куприянов А.И., Сахаров А.В. Теоретические основы радиоэлектронной борьбы. / А.И.
Куприянов, А.В. Сахаров/ - М.: Вузовская книга, 2007. — 356 с.: ил.4. Антипов В.Н., Викентьев А.Ю., Колтышев Е.Е., Мухин В.В., Лепин В.Н., ТрущинскийА.Ю., Фролов А.Ю. Помехозащита радиоэлектронных систем управления летательными аппаратами и оружием. Монография / Под ред. В.Н. Лепина. – М.: Радиотехника, 2017.– 416 с.1 Нормирование основного излученияТаблица 1 - Нормируемые параметры основного радиоизлучения (ГОСТ 23872-79)Рисунок 1 - Области контроля излучений:занимаемая ширина полосы радиочастот радиоизлучения;контрольная полоса частот B-30. Занимаемая ширина полосы радиочастот радиоизлучения B3 - за верхним и нижнимпределом которой излучается заданная часть средней мощности излучения радиопередатчика (задают в процентах для каждого конкретного класса излучения):ширина занимаемой полосы B3 всех классов излучения (за исключением специальнооговоренных) не должна превышать необходимую ширину полосы частот более, чем на20 %. Контрольная полоса частот B-30 по уровню – 30дБ – ширина полосы частот, за нижним и верхним пределами которой любая спектральная составляющая имеет ослабление на 30 дБ и более относительно уровня излучения, приравненного 0 дБ (зависитот вида модуляции):для излучений в режимах радиовещания - по амплитуде несущей при выключенноймодуляции;для импульсных сигналов - максимальное значение огибающей спектра;для шумовой модуляции - по максимальному уровню спектральной плотностимощности в пределах боковой полосы частот (уровень несущей или ее остатка неучитывают). Излучаемая радиопередающим устройством мощность – мощность радиопередатчика, усиление антенны и потери в фидерном тракте. Выходная мощность радиопередатчика - активная мощность, передаваемая в антенно-фидерное устройство или эквивалент антенны (мощность несущей, средняя, пиковая,импульсная [Регламент радиосвязи.
Т. 1. - М.: Радио и связь, 1985. 509 с.]. Мощность несущей - выходная мощность радиопередатчика при непрерывном излучении без модуляции несущей. Средняя мощность - выходная мощность нормально работающего радиопередатчика среднее значение мощности за время, превышающее период наименьшей частоты модулирующего сигнала, в течение которого средняя мощность максимальна (в случаеприменения пакетной передачи средняя мощность P и средняя мощность любыхпобочных излучений измеряются путем усреднения мощности за время длительности пакета). Пиковая мощность – мощность на выходе радиопередающего устройства, усредненнаяза время одного радиочастотного периода, соответствующая максимуму огибающей модуляции при нормальных условиях работы, Вт (дБВт). Импульсная мощность - выходная мощность радиопередатчика, определяемая каксреднее значение мощности за время излучения импульса.Соотношения между пиковой и средней мощностями - Рекомендации 326-3 МККР(Comité consultatif international pour la radio (CCIR) – Международный консультативныйкомитет порадиовещанию (МККР)).2 Нормируемые параметры внеполосного радиоизлученияТаблица 2 - Нормируемые параметры внеполосного радиоизлучения через антеннуили внеполосного радиоколебания в фидере (по ГОСТ 23872-79)Таблица 3 - Границы областей внеполосных излучений относительно центральнойчастоты основного излучения в зависимости от диапазона рабочих частот передатчика инеобходимой ширины полосы частот (МСЭ)Узкополосный случайBн < BLДиапазон рабочихГраницачастотBLобласти9 кГц < f < 150 кГц250 Гц625 Гц150 кГц < f < 30 МГц4 кГц10 кГц30 МГц < f < 1 ГГц25 кГц62.5 кГц1 ГГц < f < 3 ГГц100 кГц250 кГц3 ГГц < f < 10 ГГц100 кГц250 кГц10 ГГц < f < 15 ГГц300 кГц750 кГц15 ГГц < f < 26 ГГц500 кГц1.25 МГцf > 26 ГГц1 МГц2.5 МГцBL ≤ Bн ≤ BUГраницаобласти2.5Bн2.5Bн2.5Bн2.5Bн2.5Bн2.5Bн2.5Bн2.5BнBL - нижнее значение ширины необходимой полосы Вн;BU - пороговые значения ширины необходимой полосы Вн.Широкополосный случайBн > BUГраницаBUобласти10 кГц1.5Bн+10 кГц100 кГц1.5Bн+100 кГц10 МГц1.5Bн+10 МГц50 МГц1.5Bн+50 МГц100 МГц1.5Bн+100 МГц250 МГц1.5Bн+250 МГц500 МГц1.5Bн+500 МГц500 МГц1.5Bн+500 МГц3 Нормируемые параметры побочного радиоизлученияТаблица 4 - Нормируемые параметры побочного радиоизлучения через антенну или побочного радиоколебания в фидере (по ГОСТ 23872-79) Плотность потока мощности или напряженность электрического поля нормируется на определенных расстояниях от источника помех при контроле частоты побочного радиоизлучения. Побочные излучения измеряются в заданном нормативной документацией диапазонечастот, в котором контроль уровней побочных радиоизлучений является обязательным.Таблица 5 - Нормы на величину мощности побочных излучений Общесоюзные нормы на уровни побочных излучений были установлены до частот 960МГц и ограничивали их сверху.
Нижняя граница не установлена.4 Описание побочных излучений радиопередатчиков на гармониках, субгармониках и комбинационных излучений Актуальность аналитического описания побочных излучений передатчиков: необходимость анализа ЭМС совокупности РЭС; использование моделирования, как средства исследования ЭМС в условиях недостаточной априорной информации, при частотном планировании, в задачах размещенияРЭС на объектах и т. п. Вид эмпирической математической модели для аналитического описания среднегоуровня излучений на гармониках, субгармониках и комбинационных излученийPT(f) = PT(f0T) + A lg (f/f0T) + B,где PT(f) – средняя мощность побочного излучения передатчика на частоте f, выраженная вдецибелах относительно ватта, дБВт, или милливатта, дБмВт;PT(f0T) – средняя мощность основного излучения передатчика на его рабочей частоте f0T,выраженная в тех же единицах, что и PT(f);A – коэффициент, описывающий скорость спада мощности побочных излучений по мере отстройки от основной частоты, дБ/дек;B – постоянное ослабление побочного излучения по отношению к основному, дБ. Коэффициенты А и В: являются случайными величинами; определяются экспериментально (МОЖ и СКО). зависят от частоты и вида побочного излучения; для передатчиков одного диапазона частот и конкретного вида побочного излученияизменяются мало (можно принять постоянными); могут быть получены по результатам измерений на ограниченном множестве передатчиков.Таблица 6 - Параметры модели побочных излучений (гармоник и субгармоник) дляпередатчиков диапазонов ВЧ, ОВЧ и УВЧКоэффициенты и СКО моделиРабочая частотаf < f0Tf > f0Tпередатчика, f0Tf = f0TA, дБ/дек B, дБ σT, дБA, дБ/декB, дБσT,дБf0T ≤ 30 МГц20–8010–70–201030 МГц < f0T ≤ 300 МГц20–8010–80–3015A=0B=0f0T > 300 МГц20–8010–60–4020σT = 2 дБВ целом по всем сред20–8010–70–3020ствамf > f0T – для гармоник (f = nf0T);f < f0T – для субгармоник (f = f0T/n). Уровень мощности комбинационных излучений передатчиков: диапазона ВЧ при частотной отстройке на 10 % и более уровень комбинационных излучений может быть подавлен на 80 дБ относительно уровня несущей (A = –160 дБ/дек, B = – 39 дБ); в диапазоне ОВЧ с частотной модуляцией - до 130 дБ; при отсутствии данных могут быть использованы национальные нормы надопустимые значения этих уровней или ограничения на уровни побочных излучений,предлагаемые в Рекомендациях МСЭ (соответствует ситуации наихудшего случая,поскольку предполагает, что уровни побочных излучений имеют максимально допустимые значения и не зависят от отстройки от центральной частоты основного излучения). Нормы устанавливают ограничения на мощность побочных излучений в пределахконтрольной ширины полосы частот:- в полосе частот 9 кГц…150 кГц; 1 кГц- в полосе частот 150 кГц…30 МГц; 10 кГц- в полосе частот 30 МГц…1ГГц; 100 кГц- в полосе частот выше 1ГГц. 1 МГц*Специальный случай - контрольная полоса в области побочных излучений всехкосмических служб составляет 4 кГц.Таблица 7 - Предельные значения мощности побочных излучений в контрольнойполосе Рекомендации МСЭ-Р SM.329-10 (почти полностью совпадают с Нормами 18-07 решение ГКРЧ №07-19-07-001 2007 г.)Радиослужба или тип оборудованияВсе службы, за исключением служб,перечисленных нижеКосмические службы(подвижные земные станции)Космические службы(фиксированные земные станции)Космические службы(космические станции)РадиоопределениеТелевизионное вещаниеПередатчики диапазона ОВЧТелевизионное вещаниеПередатчики диапазона УВЧЧМ РадиовещаниеМаксимально допустимая мощность побочных излучений, дБм, в контрольной полосе–13 дБм,если P ≤ 500 Вт10 lg (P) –40,если P > 500 Вт–13 дБм,если P ≤ 50 Вт10 lg (P) –30,если P > 50 Вт–13 дБм,если P ≤ 50 Вт10 lg (P) –30,если P > 50 Вт–13 дБм,если P ≤ 50 Вт10 lg (P) –30,если P > 50 Вт–13 дБм,если Pпик ≤ 50 Вт10 lg (Pпик) –30, если Pпик > 50 Вт–16 дБм,если P ≤ 25 Вт10 lg (P) –30,если 25 Вт < P ≤ 1000Вт0 дБм,если P > 1000 Вт–16 дБм,если P ≤ 25 Вт10 lg (P) –30,если 25 Вт < P ≤ 12000Вт10.8 дБм,если P > 12000 Вт–16 дБм,если P ≤ 250 Вт10 lg (P) –40,если 250 Вт < P ≤ 10000Вт0 дБм,если P > 10000 ВтРадиовещание на СЧ/ВЧОБП от подвижных станцийЛюбительские службы, работающие ниже30МГц (включая передачи с ОБП)Службы, работающие ниже 30 МГц,кроме космических служб, службрадиоопределения, радиовещания, служб,использующих передачи с ОБП от подвижных станций и радиолюбительскойслужбыМаломощное радиооборудованиеАварийные передатчики10 lg (P) –20,если P ≤ 5000 Вт17 дБм,если P > 5000 Вт10 lg (Pпик) –13–13 дБм,если Pпик ≤ 5 Вт10 lg (Pпик) –20, если Pпик > 5 Вт–13 дБм,если Х ≤ 50 Вт10 lg (Х) –30,если Х > 50 Втздесь:X = Pпик для модуляции с ОБП;X = P для другого вида модуляции–26 дБм,если P ≤ 0.025 Вт10 lg (P) –10,если 0.025 Вт < P ≤ 0.100ВтОграничений нетПримечание - P – средняя мощность в антенно-фидерном тракте, Вт;Pпик – пиковая мощность огибающей в антенно-фидерном тракте, Вт;ОБП – одна боковая полоса. При оценке мощности побочных излучений следует производить коррекцию их уровня сучетом реальной ширины полосы, занимаемой побочным излучением (частотная коррекция). Маски спектра побочных излучений в задачах оценки ЭМС РЭС в деталях ее не рассматривают:для излучений на субгармониках и для комбинационных излучений оценивают толькоуровень мощности, полагая, что спектр является δ-функцией;для АМ- и ЧМ -сигналов на гармониках форму их спектра принимают прямоугольнойс постоянной спектральной плотностью мощности (ввиду малых уровней излучений): для сигналов с АМ (однополосной или с двумя боковыми полосами) ширинаспектра на уровне минус 3 дБ оценивается соотношениемB3n = (1 + ξ n)B3,где n – номер гармоники;B3n – ширина спектра n-й гармоники на уровне 3 дБ;B3 – ширина спектра основного излучения на уровне 3 дБ;ξ = ле 0,26…0,3; для сигналов с ЧМ B3n = nB3.для сигналов с ФМ: на четных гармониках спектр становится более узким; на нечетных гармониках ширина спектра не больше, чем на основной частоте; оценка ширины спектра на гармониках усложняется и ограничиваются оценкойтолько мощности гармоник.Маска спектра передатчика ОВЧ ЧМ звукового вещанияТаблица 1 - Точки излома спектральноймаскиЧастота относительноцентральной частотыканала шириной 200кГц, МГц– 0.5– 0.3– 0.2– 0.10.10.20.30.5Относительныйуровень в полосе 1 кГц, dBc– 105– 94– 80– 23– 23– 80– 94– 105Рисунок 1 - Маска спектра передатчикаОВЧ ЧМ звукового вещания (линейная шкала частоты) область внеполосных излучений – от расстроек ±100 кГц (±0.5×200 кГц) до ±500 кГц(2.5×200 кГц); относительный уровень спектральной плотности мощности – в полосе частот1 кГц; опорный уровень - уровень средней мощности в полосе канала 200 кГц (мощность вполосе канала 1 кГц составляет 10 lg (1 кГц/200 кГц) = –23 дБ.Таблица 2 - Точки излома спектральной маскиВсе системы(за исключением си- Только системы FDMAстем FDMA)РасстройкаРасстройкаотОслаботОслабчастотноголение,частотноголение,разделенияdBsdразделенияdBsdканалов, %каналов, %0000550500120256525Рисунок 2 – Обобщенные маски спектров1804015025для цифровой фиксированной службы на2504015040частотах выше 30 МГц25040Особенности описания уровня спектральных характеристик излучений (рекомендации МСЭ): для спектральной плотности мощности указывается эталонная ширина полосы, которойсоответствует отображаемая мощность (значение мощности относительно принятогоопорного уровня); dBc - децибелы относительно мощности немодулированной несущей или средней мощности сигнала обозначаются; dBsd - относительно максимального значения спектральной плотности мощности обозначаются dBsd; dBpp - децибелы относительно максимальной пиковой мощности в необходимой полосеизлучения и пиковой мощности в области внеполосного излучения, полученное в однойи той же эталонной полосе измерения.Математическая модель маски спектра (кусочно-логарифмическая аппроксимация)где M(f) – значение спектральной плотностимощности относительно максимума при расстройке f относительноцентральнойчастотыспектра, дБ;Рисунок 4 - Кусочно-логарифмическаяаппроксимация маски спектра (пример)M(f) = M(fi) + Mi lg (f / fi), (1)fi f fi+1, и i – номер участка, на котором описывается маска спектра;fi – расстройка, соответствующая границе i-го участка маски;Mi – скорость изменения спектральноймаски на i-ом участке, дБ/дек.Таблица - Параметры модели кусочно-логарифмической аппроксимацииГраница участка,Номер участкаM(fi),Вид модуляциимаски спектра, ifiдБ00.1BT010.5BT0АМ2BT4000.1BT010.5BT0ЧМ2BT100Симметричный001/(10)трапецеидальный101/π( + )импульс21/(π)20lg(1+/)Mi ,дБ/дек0133670333002040Примечание - BT – ширина спектра на уровне минус 3 дБ; длительность импульса; длительность фронтов импульса.а) АМ – сигнала;б) АМ – телефонияг) ИМ – сигналав) ЧМ - сигналаРисунок 5 - Огибающие спектров мощности* Номинальная частота передатчика 10 ГГц, полоса пропускания 1 ГГц.
За пределамиполосы пропускания скорость спадания огибающей спектра 60 дБ/декаду. Найдите ослабление сигнала для частоты 7 ГГц, 8 ГГц, 9 ГГц, 10,5 ГГц,15 ГГц. Поясните методику получения результатов..
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.