Пономарев Л.И. - Основы ЭМС излучающих систем (565063)
Текст из файла
хамб Кйщм Агнцев авмОЗ,соо!агап.ги У%36$Ж$6но на заоедании редоовежа Х ноября Х%8 г. Моокза Иадателъстзо ИАИ Х989 831.396.6 ~Иб) П 563 УЛК 6О 396.6:621,ЗЖ,82 (075,8) Понамарев л.й. Основы ЗМС излучающих систем РЭС: Учебное поообив. - М : Мзд-эо Ма, 1989. -Иж с.,' ил. В пособии с4ор~улкроэана цраблема и иерархическая структура ЗВС РЗС, дано краткое иэломенне методов расчета ЗХС на системном уровне, введены параметры н модели рвднопервданщих, радноприемных и антенкнх устройств с позиций ЗМС. Изломаны прнблнивнныв и электродинамические ме*оды расчета коэф$нцнента связи н характеристик направленности антенн на нерабочих частотах.
Пособие предназначено для студентов радиотехнических опецмалькостей, изучающих куро "ЭМС излучающих систем", Рецензенты: ШЛ. Чабдаров, С.Д. Кременецкий 1явя я.~в~~-е1и-~ ф Московский авиационный институт, 1989 Настоящее пособие по курсу "ЭМС излучающих системе является по существу первой попыткой систематиэированкога наложения одного мз вакнвйинх разделав элвктромагниткой совместимости (ЗМС) радиоэлектронных средств ГРЭС) - методов расчета параметров ЗМС антенн и других излучающих устройств н систем э миронам диапазоне частот. Как известно, связь через антенные устройства является наиболев вероятным каналом эзаимодейотвия РЭС, определяющим их ЭМС.
Кроме того, проводники, о~верстки в металлических полостях, активные приборы н другнв элементы к уэлм, выполняющие определенную Функциональную задачу в РЭС, с точки зрения ЭМС с другим РЗС являются излучающими устройствами, н как раэ в силу их "антенного з44екта" э проявляется мешающее воздействие как в пределах одного РЭС, так и мекду различными РЭС. Поэтому не~оды расчета параметров ЭМС излучающих устройств и аистам вне зависимаотя от их Функционального назначения имеют общую ~скоку, базирующуюся на электродннемнчвсккх законах излучения и приема электромагнитных волн телами э большом интервале отноненкя диаметра излучающего тела 1.
к длине волны А излучаемого поля (1 Ф ИА Э 10 , и. ж 3" .4). К настоящему времени издано ряд монографий и учебных пособий, например ~1-91 , в которых рассматриваются в основном системные вопросы общей проблемы ЭМС н почти не затрагиваются электродина-. мичвские основы расчета и обеспечения ЭМС РЭС.
Исключение составляют монография ~25~ н ряд журнальных публикаций ~20, 21, 221 , э которых рассматриваются некоторые антенные аспекты проблемы ЭМС РЭС. з 3 пособии, параду с.изложением ма~ариэле по раэделу "ЭМС иэлучающах сиотеФ (гл. 2 ), в гл. 1 приводится постановка общей проблемы ЭМС РЭС, вводятся параметры и характеристики радиотежничесаах устройств, элиюаие иа ЭМС РЭС, а нратио нэлагаатоя иерархическая струптура а модели ЭМС РЭС. Этот раэдел написан в основном по материалам работ ~1-5, 7-9~ , э которых можно ней~и более подробное иэлоаение системных аопектоэ проблемы ЭМС РЭС. 3 поппе пособия приэедеаа довольно обиарная, хотя и пе полная, бнблиограФия по иэлагаяимм вопросам. Мелесообразнссть приводиыых бнблиогра4ических оскпоа объясняется тем, что хотя автор а предполагал, что студенты, изучающие куро "ЭМС иэаучавщих систем", хороио знакомы о основами электродинамики н антеннах уотройотв, ряд излагаемых вопросов требует более глубоких знаний, которые и можно найти э перечне приводимой литературы.
Кроке того, отдельные вопросы аэ-эа ограниченности объема изложены в пособии беэ промезуточных Глава 1. Р Ш К ф 1.1. ИСТРИЯ Ш ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ ЭМС РЭС Менее 106 лет проило с момента практического применения электромагнитных волн. На сегоднянний день электромагнитные волны испоаьэуются для передача и приема информации э радиовещании, телевидении, радиосвяэн, радиолокации, радионавигации, радиоастрономия, радиоуправленни летательными а другана аппаратами. Кроме того, аирокое применение электромагнитные волны находят э медицине, геологии, метеорологии и многих других облаотях народного хоэпйотэа.
Спептр электромагнитных волн охватывает диапаэоп от 10 3 до 1022 Гц» учаоток этого днапаэона от единиц герц до 3000 ГТц всполь$уется в рэдиотехниве н поэтому относится в радиочастотному лиепа эонуе 0 динамика развития редиотехиичеоких систем (РТС)х моано судить иа основании следупщих данных ~1, 2),. В 1936 г. в США насчитывалось 600 радиовещательных станций, и аоицу 60-х годов их стало более 6000, а чиоло телеэиэиоппнх передатчиков увеличилось до 600. К 1972 г.
э СМА насчитывалось уие 18 тыс. радиовещательных и телевизионных станций с мощностью иэлучеиая от 500 Вт до 5 мВт. В среднем на площади в 10 км2 прнгородпогорадокой зоны находилось по одной станции, что соответотвовало оредаей плотности потока мощности около 156 Вт/(октава пм2). С 1961 по 1966 г. чноло радиолокационных станций (РЗС) э. США наросло о 3 до 15 тыо. В 1972 г.
только крупных РЯС с кощностьа иэлучения от 100 кВт- до 5 мВт насчитывалось около 3 тыс., что в пересчете на среднею плотность налучения РЛС в пригородно-городской эона дает величизу 31500 Втоптала кы2). В 1950 г. в США насчитывалось 100 тыс, подвижных служб радиосвязи, в 1975 г. кх было уае 5,8млн, а в 1980 г. - 7млн. Эти слуабы работали э КВ и уКВ диапаэонах и имели средпвм мощность излучения около 100 Вт. Только в даапаэоках метровых и дециметровых волн а 1981 г. э США насчитыэалось более 9млн передатчиков, устанавливаемых в оскоэнон не подвижных объектах. " Радиотехнические системы составляют один из оспоэных подклассов радиоэлектронных средств.
С 1958 по 1974 г..в ОБА было выдано 1млн лиценэий на право пользования частной радиосвязью, 2-й ииллион был выдан эа В. мескцев 1975 г., 3-й миллион эа декабрь 197$ г. В 1972 г. в средивм ка 25 км2 пригородной эоны приходилось до 50 передатчиков с плотностью мощности 2540 Вт/(октава'км2). Приведем данные по оценке эагруэки КВ диапаэона. Этот дкапаэон (Х = 10...100 и) занимает полосу частот в 27 МГп.
Если выбрать рабочую полосу приеиника в 3 кГц, то в ЖВ диапазоне можно разместить 9000 каналов. Однако уив к 1975 г. в Ока было более миллиона передатчиков в КВ диапаэонв, иэ которых более тысячи имели мощкость иапучвкия, превышающую 100 кВт. Таким образом, вышеприведенные данные показывают, что число действующих РТС о каждым годом непрерывно растет. Количество передвижных радиостанций удваивается каждые Ф-5 лвт, вще быстрее увеличивается число РХС. Многие РТС работают з непосредственной блиэости друг от друга. Особенно это относится к бортовым РТС. Так, на типовом американском боевом фрегате кмвется около 20 связных приемников, 3 поисковых РЯС, 3 навигационных приемника и около 10 других рэдиоэлентронных средств, Зля выхода в э4ир РТС имеют около 40 антенн, размещенных на площади 150х15 м2.
На современных азиакосцах число антенн ооставляет несколько сотен; так, на авианосце "Энтерпрайз" расположено около 500 антенн. Расстояние между оосвдними антеннами в СВ и КВ диапазонах менее 30 и, а з СВЧ диапазоне менее 10 м. Больное количество РТС и скученность антенн приводят к значитвльныи вэавмным помехам. Напркженив высокочастотных помех ка входных зажимах корабельных радиоприемников достигает $0..
° 100 В. Значительный уровень взаимных помех возникает деже в РТС, устанавливаемых на гражданских судах. Так, измерения, проведенные на тепдоходе 'Квеахсевк", вокаеадв ~2~, еео схдоеке РЛВ соедеее вв саке средний поток мощности 0,1 Вт/м , что эквивалентно напряженности электрического поля более 200 В/и. Ещв оотрее проблеме ЭМС возникает з самолетнмх, спутниковых и космических РЖ, В табл. 1.1 приведены некоторые данные по количеству РТС и оболужизающих их антенн на американских оамолетах.
Наряду о возрастанием количества и плотности раэмещенкя РТС неблщдается тенденция к оущеотзенному возрастанию их мощкости иэлученин. Иэввстны клистронн со средней мощностью 1 мВт и импульсной около 100 иВт. В силу неидвальности частотных характеристик радиокередающих устройств, последние, наряду с генерацией на основной чаототе, имеют з спектре генерируемой мощности гармоники и субгармоники ооновяой чаототм, а также другие виды побочного и внеполоского иэлучвний. В табл. 1.2 и 1.3 приведены данные по относительному уровню и-х гармоник и побочным излучениям в некоторых типах передатчиков и генереторных приборов (в децибелах относительно уровня мощности ка оскозкой частоте).
Таблица.12 Таблица.1.3 Анализ этих таблиц показывает, что в мощных РТС уровень внвполссногс и побочного излучений монет быть Весьма значительным, Так, расчеты внеяолосного излучения одной иэ РЛС с импульсной мощ ностьв излучения 5 МВт показали, что уровень излучения четвертой гармоники составляет 200 Вт и лвямт в диапазоне воздушной навигации. Мощности ив большинства пвредавщих устройств РТС навигации оказываются менее 200 Вт.
У другой РЯС с магявтронным передатчиком, имевшим импульсную мощность 10 МВт, иаблщцалось побочное излучение в полосе 200 МГя о мощностьш 10 ИВт. Средний уровень гармоник ИЗЛУ- чения современных РХС составляет 1...100 Вт, что после пересчета в децибелы относительно одного ватта (дБ Вт) дает 0...20 дБ-Вт, Чувствительность типовых приемников РЛС составляет -Б0...-1б0 дБ Вт (отдельные приемники имеют чувотвителъиость -220 д$ Бт).Следовэ« тельно, мощность гармония РХС на 130...180 дБ превышает чувствительность средних приемников РЯС.
Борьба с мной помехой даме с учетом потерь распространения составляет очень слоинув задачу. Приведенные данные поэволяшт ОФОркулмровать основныв причины обострения электромагнитной обстановки, приведшие к возникновению проблемы ЭИС РЭС: непрерывный роот числа действующих РТС, вызвавший увеличение плотности размещения РТС и перегрузку отделъяых участиов радиотехнического диапазона; повышение мощности передатчиков я чувствительности приемников РТС; противоречие между ограниченностью пространства, в пределах «оторого могут размещатъся бортовыв РТС, и все возрастающей сложностью радиотехнических задач, решаемых этими систвмвми, приводящее к противоречив между улучшением "собственных" характеристик отдельных РТС я обеспечением их ЭМС; резкое увеличение «ясла действующих помех на самолетные и опутяияовые РТС.
Характеристики
Тип файла DJVU
Этот формат был создан для хранения отсканированных страниц книг в большом количестве. DJVU отлично справился с поставленной задачей, но увеличение места на всех устройствах позволили использовать вместо этого формата всё тот же PDF, хоть PDF занимает заметно больше места.
Даже здесь на студизбе мы конвертируем все файлы DJVU в PDF, чтобы Вам не пришлось думать о том, какой программой открыть ту или иную книгу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
