1.2 Непреднамеренные помехи и каналы их проникновения

Теоретический и практический анализы непреднамеренных помех составляют важный раздел проблемы обеспечения ЭМС. При проведении этих анализов рассматриваются три основных элемента: источники мешающих радиосигналов (МС), среда распространения и рецептор помехи (приемник полезного сигнала (ПС), на который воздействуют мешающие сигналы) – см. рис.1. Кроме того, учитываются частотные, пространственные, временные и энергетические характеристики помех. К их числу относятся, в частности, амплитудно-частотные характеристики высокочастотных фильтров рецепторов помехи, диаграммы направленности передающих антенн ПС и МС и приемной антенны ПС, соотношение мощностей и поляризации ПС и МС на входе рецептора помехи, частотная расстройка ПС и МС, энергетические спектры ПС и МС.

Источник МС

МС

Среда распространения

Рецептор помехи

Источник ПС

ПС

Рис.1.2 Обобщенная схема воздействия мешающего сигнала на прием полезного сигнала.

Источники непреднамеренных помех в общем случае можно разделить на естественные и искусственные. К естественным источникам относятся атмосферные помехи, шум неба, электромагнитное излучение Солнца и других естественных космических объектов. К искусственным источникам помех прежде всего относятся другие РЭС, различные промышленные и бытовые электроустановки, системы зажигания двигателей. В самом общем случае воздействие источника непреднамеренных помех на рецептор помех может быть по внешнему пространству (так называемые помехи между РЭС, т.е. межсистемные помехи) и по внутреннему пространству в самом РЭС (так называемые внутрисистемные помехи). Внутрисистемные помехи стремятся максимально уменьшить на этапе разработки РЭС, его изготовления и эксплуатации.

В связи с увеличением числа одновременно работающих РЭС и ростом их энергетических характеристик непреднамеренные помехи, создаваемые другими РЭС, в большинстве случаев становятся преобладающими. Это обусловливает необходимость углубленного изучения влияния непреднамеренных помех именно этой группы источников. При этом анализ следует вести, имея в виду прежде всего типовой случай излучения и приема сигналов через антенны, хотя возможны случаи проникновения помех в приемник-рецептор и помимо антенн. Характерной особенностью непреднамеренных помех является многообразие каналов их формирования. В этом аспекте рассматриваются основной и неосновной каналы излучения. Неосновное излучение лежит за пределами отводимого для основного (рабочего) излучения участка радиочастотного спектра. При этом необходимо различать неосновное внеполосное излучение, спектр которого примыкает к частотам основного излучения, и неосновное побочное излучение на гармониках, субгармониках, комбинационных и интермодуляционных частотах, которые удалены от полосы частот основного излучения Вн (см.рис.1.3).

Можно говорить и о неосновных пространственных каналах излучения, в частности об излучении по боковым и заднему лепесткам ДН антенны. Также следует учитывать поляризационные свойства помех, которые могут отличаться от поляризационных свойств полезного сигнала.

Одним из важных факторов при оценке ЭМС РЭС является среда распространения сигналов. При распространении сигнала в виде электромагнитных волн происходит затухание, рассеяние и искажение сигналов. Все эти факторы необходимо учитывать при оценке ЭМО и анализе ЭМС РЭС.

При анализе ЭМС учитывают основной и неосновной каналы приема помехи. В общем случае межсистемные помехи взаимодействуют с полезным сигналом аддитивно, однако следует учитывать, что при высоком уровне помех (например, при воздействии на приемник нескольких мешающих сигналов одновременно) в нем могут возникнуть явления блокирования, перекрестных и интермодуляционных искажений, что обусловлено нелинейностью тракта приема. Эти явления могут привести к структурным изменениям принимаемого сигнала.

Рис.1.3. Вид энергетического спектра основного, внеполосного и побочного излучений

1 – основное излучение; 2 – внеполосное излучение; 3 – излучение на гармониках; 4 – излучение на субгармониках; 5 – комбинационное излучение; 6 – интермодуляционное излучение; 7 – паразитное излучение; 8 – шумовое излучение.

Все сигналы, как полезные, так и мешающие, имеют свои амплитуды и начальные фазы высокочастотного заполнения. Эти параметры могут быть как детерминированными, так и случайными, что обусловливает ряд особенностей их приема и обработки.

Таким образом, непреднамеренные помехи, являясь мешающими сигналами при приеме полезных сигналов, как и последние, характеризуются большим разнообразием, что следует учитывать при оценке их влияния на качество функционирования РЭС.