ОТТ_СКРП_С5_Слайд_2019_1ст (1186276)

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

Текст из файла

ОСНОВЫ ТЕОРИИ И ТЕХНИКИ СИСТЕМ И КОМПЛЕКСОВ РАДИОПРОТИВОДЕЙСТВИЯСЕМИНАР № 5 Представление антенн в задачах ЭМСУчебные вопросы1. Классификация антенн.2. Параметры антенн, влияющие на ЭМС и ЭМО.3. Особенности описания диаграмм направленности антенн в задачах ЭМС на рабочихчастотах.4. Оценка характеристик направленности антенн в области нерабочих частот.5. Статистическое описание диаграмм направленности антенн.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.1 Классификация антенн1. По коэффициенту усиления:1) малый (G0 < 10 дБ);2) средний (10 дБ ≤ G0 ≤ 25 дБ);3) большой (G0 > 25).1)2)3)4)2. По поляризационным свойствам:линейно поляризованные волны с неизменной ориентацией плоскости поляризации;линейно поляризованные волны с меняющимся положением плоскости поляризации;с вращающейся плоскостью поляризации;с линейной, либо вращающейся плоскостью поляризации.1)2)3)4)3.

По форме диаграммы направленности:с неизменными по форме ДН и направлением максимума излучения;с изменяющейся по форме ДН;сканирующие (изменяющие направление максимума излучения);с изменяющейся по форме ДН и сканированием пространства.4. По частотным свойствам:1)узкополосные ( f < 10%);2)широкодиапазонные (10% ≤  f ≤ 100%);3)частотно-независимые ( f > 100% или Kд > 3).2 Параметры антенн, влияющие на ЭМС и ЭМОРисунок 1 - Параметры антенн для исследования ЭМС РЭС2.1 Диаграмма направленности2.1.1 Основные параметры ГЛ ДНА интервале рабочих частот (указываются в технических документах на антенну и могут быть использованы при аналитических расчетах):коэффициент усиления антенны G0,ширина ДН в горизонтальной α0 и вертикальной β0 плоскостях, измеренная на уровне0,5 (3 дБ) по излучаемой мощности.Особенности использования параметров ГЛ антенн в задачах ЭМС:область основного направления излучения и приема определяется на уровне 10 дБ;при неизвестной ширине главного лепестка ДН на уровне 10 дБ используется удвоенное значение ширины лепестка на уровне 3 дБ.2.1.2 Роль боковых лепестков в задачах ЭМС и их параметры: передающих антенн - создание НЭМП для других РЭС; приемных антенн – прием помех (ослабленных по сравнению с направлением ееглавного лепестка). Характеристики БЛ: величина уровня, измеряемого в дБ:GБЛ.max  10 lgPБЛ.max;PГЛ.maxGБЛ.max  20 lgEБЛ.max,EГЛ.max(1)где PБЛ.max и EБЛ.max , PГЛ.max и EГЛ.max - соответственно мощность и напряженность поляв боковом и главном лепестках ДН антенны;направление относительно главного.2.2 Коэффициент усиления (КУ) антенны - отношение угловой плотности мощностиPА ( , ) , излучаемой антенной в заданном направлении, к угловой плотности мощностиРэ, излучаемой эталонной антенной в том же направлении при условии равенства подводимых к ним мощностей: P ( , ) G ( , )   А, PЭ PA PЭ(2)где PА (  , ) - мощность, подводимая ко входу рассматриваемой антенны, PЭ – мощность,подводимая ко входу эталонной антенны; и  - углы в сферической системе координат, определяющие выбранное направление распространения радиоизлучения. Коэффициент усиления антенны:g( , )  g max  dНОРМ (  , ) ,g max - максимальный коэффициент усиления антенны по мощности;dНОРМ ( , ) - нормированная диаграмма направленности антенны.(3) Особенности использования относительных единиц измерения КУ: если эталон - изотропная антенна (наиболее частый случай), то dBi; если эталон - полуволновой диполь, то dBd; в спецификациях на антенны максимальный коэффициент усиления антенны - обычно в dBi; G[dBi] = G[dBd] + 2.15.(4) Связь коэффициента усиления G(  , ) с КНД антенны D(  , ) :G(  , )   D(  , ) .(5)Для большинства антенн УКВ (МВ, ДМВ, СМВ) диапазона величина η КПД незначительно отличается от единицы, поэтому коэффициент усиления антенны мало отличается от ее КНД. КПД антенны:  Р11- КПД;Р1  Р2 1  К отргде Р1 , Р2 - мощность прямой волны (от генератора к антенне) и отраженной волны;UК отр  1 - коэффициент отражения,U2где U1, U2 - комплексная амплитуда прямой волны и отраженной волны;КСВ  1.К отр КСВ  1Umax U1  U2 1  К отрКСВ - коэффициент стоячей волны.Umin U1  U2 1  К отр(6)(7)(8)(9) Приближенная оценка КУ ( 0 , 0 < 20 и КУ G0 >20 дБ):g  раз  32000 0000,(10)где  00 и 00 ширина ДНА в вертикальной и горизонтальной плоскостях (в градусах);G дБ   45  10 lg(  00 00 ) ;g  раз  42SЭф 42SА ,(11)(12)где SA - геометрическая площадь антенны; SЭф - эффективная площадь антенны;  КИП;  - длина волны излучения;Sэф2g;4(13) Действующая высота антенны hд, [м] - коэффициент пропорциональности, связывающий напряженность электромагнитного поля E [В/м] в месте установки антенны с ЭДСe [В] на зажимах антенны:e  hД  E .(14)Действующая высота антенны не зависит от сопротивления нагрузки - действующаявысота антенны определяется как отношение напряжения на разомкнутом выходеантенны к напряженности падающего поля Эффективная площадь апертуры антенны Sэф [м2] - коэффициент пропорциональности, который связывает плотность потока мощности электромагнитного поля П [Вт/м2] вместе установки антенны с мощностью Pа [Вт], принимаемой антенной:Pa  SЭФ  П .(15)2.3 Поляризационные характеристики:тип излучаемой поляризации – горизонтальная или вертикальная (преимущественнаяориентация вектора напряженности электрического поля относительно направленияраспространения);уровень ортогональной поляризации  П .О.

(относительно основной линейной поляризации в другой плоскости - в дБ относительно основной).коэффициент эллиптичности Kэ - отношение малой и большой осей эллипса, который описывает конец вектора напряженности электрического поля Е при распространении электромагнитной волны;угол наклона большой оси эллипса относительно базовой плоскости инаправление вращения вектора поляризации. Особенности оценки ДНА: осуществляется для линейно поляризованной волны; для вращающейся поляризации измеряется - по двум взаимно перпендикулярным составляющим напряженности поля.Коэффициент кроссполяризационной защиты антенны - ослабление излучения перекрёстной поляризации относительно основной:К кросс (  )  Gосн (  )  Gкросс (  ) .(16)Коэффициент защитного действия антенны - разность коэффициентов усиления антенны в главном направлении ( =00) и обратном направлении ( =1800), т.е. направлениизадних лепестков:К з.д.

(  )  G (   0 0 )  G (   180 0 ) .(17)2.4 Частотные характеристики антенныУпрощенные оценки частотных характеристик:относительная полоса пропускания - отношение разности предельных рабочих частот к средней частоте рабочего диапазонаf  2fmax  fmin100%fmax  fmin(18)где fmax, fmin – предельные частоты рабочего диапазона, которые зависят от параметров антенны (рабочий диапазон частот определяют по изменению входного сопротивления антенны или КУ). коэффициент перекрытия диапазона (при больших значениях полосы пропускания)кД fmax.fmin(19)2.5 Эквивалентная температураОсобенности формирования сигнала на выходе антенны:наличие сигналов взаимодействующих антенн;наличие шумов естественного и искусственного происхождения.Мощность принятых антенной шумовых помех (подводимая к согласованномуприемнику при отсутствии сигнгала):РШ  к БТ ЭАВ ,(16)где k – постояная Больцмана;Т ЭА - эквивалентная температура антенны (замена внешних и внутренних шумовых помех тепловыми шумами внутреннего сопротивления антенны);В - полоса частот.Т ЭА  Т ША  Т АС ,где Т АС  (1  а )Т 0 - собственная шумовая температура антенны;а - КПД приемной антенны;Т 0 - физическая температура антенны;Т ША - шумовая температура антенны (от внешних источников).(17)Шумовая температура антенны:1Т я ( , )G( , )d  ,4  4 где Т я (  , ) - яркостная температура;G( , )  Gmax  F 2 ( , ) - коэффициент усиления антенны.Т ША Частные случаи:а) если и  a  GГЛ.ДНА(20)( , )d   Т я  const в (протяжённый источник - галак-4тика), тоТ ША  Т я ;(21)б) если и  a  GГЛ.ДНА( , )d  (приём излучения дискретных источников,4например Солнца и планет), тоТ ША.

 Т я.ср.и;а(22)Т я .ср .- среднее значение яркостной температуры источника помехи.Яркостная температура Земли:Т я . з  Т з ( 1  R 2 ),где Tз – термодинамическая температура поверхности Земли (например 290 К);R – коэффициент отражения от поверхности Земли.(23)Мощность внешних широкополосных помех в нагрузке антенны:Pш.вх.

 kБТ ШАBш ,где(24)k Б = 1,38·10-23 Вт/(Гц·К) – постоянная Больцмана;Bш - эквивалентная шумовая полоса частот приёмника.   - «ракурс» наблюдения толщи атмосферы; - угол места антенны.Рисунок 2 - Радиояркостная температура космическогофона и атмосферных шумовРисунок 3 - Яркостная температура (ясное небо) при концентрации паров воды 7,5 г/м3(температура и давление у поверхности равны 150 и 1023 мб; Θ – угол ме-ста)Рисунок 4 - Яркостная температура (ясное небо) – увеличенный масштаб по оси абсцисс[Международный союз электросвязи (ITU).

Сектор радиосвязи МСЭ. – РекомендацияМСЭ-R .Р372-11 09/2013. Радиошум. Серия Р. Распространение радиоволн]Рисунок 5 - Радиояркостная температуранебесных тел: 1) активное Солнце; 2) пассивное Солнце; 3) Юпитер; 4) Венера; 5) Луна.Рисунок 6 - Радиояркостная температура:А – спокойное Солнце; B – Луна; C – галактический шум; D – космический фон.3 Особенности описания диаграмм направленности антенн в задачах ЭМС на рабочих частотахРисунок 6 - Аппроксимация диаграммы направленности:1 – реальная диаграмма направленности антенны;2, 3 – варианты аппроксимации главного лепестка ДНА;4, 5 – аппроксимация боковых лепестков ДНАОбласти разбиения в окрестности антенны:область главного лепестка (КУ антенны относительно постоянен) - область полезного излучения;область бокового и заднего излучения (форма диаграммы направленности и величина КУ сильно зависят от частоты, поляризации, расстояния) - нежелательное излучение - область непреднамеренного излучения.В области ГЛ используется описание коэффициента усиления антенны:детерминированное (удобная для расчетов аппроксимация);вероятностное (моменты законов распределения коэффициента усиления антенны математическое ожидание и дисперсия).В области боковых и задних лепестков - предпочтение вероятностному описанию.3.1 Особенности описания ДНА в области полезного излученияДетерминированная равномерная аппроксимация концентрации потока мощности:G ,G( x )   0 0, 0,5 х0  x  0,5 х0,при других х(20)где x – угол в плоскости (горизонтальной или вертикальной), для которой используется аппроксимация;x0 – ширина ДН в плоскости аппроксимации на уровне 3 дБ.3.2 Особенности описания ДНА в области непреднамеренного излучения: для антенн с малым КУ и частично средним КУ – описание экспериментальнойили аналитически полученной ДНА. для антенн с большим КУ (отличается от экземпляра к экземпляру, сильно зависит отчастоты даже в пределах рабочего диапазона и изменяется в процессе эксплуатации) вероятностная оценка КУ в области непреднамеренного излучения передатчика при попадании на вход приемника через его антенный тракт.Структура и уровень боковых лепестков зависят от конструкции антенны, распределенияполя по апертуре и других факторов.

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.

Список файлов семинаров