2.4. Некоторые естественные помехи

Естественные ЭМП подразделяются на атмосферные, космические и электростатические.

Для атмосферных и космических помех, созданных электромагнитными процессами в атмосфере в космическом пространстве, накоплен обширный статистический материал.

Электростатические помехи (могут нарушить работу самолетного радиоприемногог устройства) возникают в результате накопления и последующего стекания электростатических зарядов от частиц атмосферных осадков (снег, дождь) или пыли на приемной антенне и окружающих ее элементах конструкции объекта. Таким помехам особенно подвержены самолетные приемные устройства, антенны которых находятся в ноле, созданном разрядами статического электричества, накопленного на элементах самолета, например на острых кромках крыльев, или в поле заряженных электричеством облаков [72]. ЭМП от электростатических зарядов наиболее существенны в диапазонах примерно до 1ГГц, их источником являются

токи стекания электрических зарядов (коронные разряды) с элементов конструкции самолета или антенн (кривая 1);

за счет токов стекания с непроводящих участков поверхности самолета, электризующихся частицами воз-душного потока и осадками (кривая 2);

за счет искровых разрядов (пробоев) между незазем-ленными (изолированными) и заземленными металлическими участками элементов конструкции самолёта (кривая 3).

Типичные коронные разряды представляют собой импульсы тока с максимальным уровнем примерно 10 мА, фронтом нарастания 10 нс и фронтом спада около 100 нс. На антенне с импедансом 50 Ом такие разряды создают импульсные напряжения с пиковым значением до 0,5 В, что может полностью нарушить радиоприем. Поток разрядов с непроводящих поверхностей (например, с поверхности фонаря кабины летчика) возникает лишь после того, как накопленный потенциал превысит критическое значение, достаточное для ионизации воздуха. При этом токи стекания создают широкополосные помехи в полосе до 1 ГГц и более. Однако их уровень невелик и ощутимые помехи приему возникают лишь в тех случаях, когда антенна приемника размещена близко от источника помех.

Помехи за счет искровых разрядов проявляются в УКВ—ДМВ диапазонах, причем их частотные характеристики определяются геометрическими размерами изолированных участков, особенно длиной. В ряде случаев уровни таких помех оказываются настолько значительными, что, например, для нормального приема полезного сигнала в системе самолетной радиосвязи (100 ... 400 МГц) его уровень необходимо увеличить на 20 ... 30 дБ относительно уровня номинальной чувствительности приемника.

Удар молнии может разрушить некоторый объект, в составе которого имеются радиоэлектронные и электронные средства, но при соответствующей защите объекта от разрушения в цепях его оборудования создаются переходные процессы, что приводит к возникновению ЭМП большого уровня. Токи переходных процессов достигают значений нескольких сот килоампер и порождают мощное импульсное электромагнитное (ЭМ) поле. Для современных средств, в которых широко используются микросхемы, характерна их восприимчивость к помехам от переходных процессов при ударе молнии.

Процессы, происходящие при ударе молнии:

1. во всех переходных процессах пиковые напряжения и токи возникают в течение первых двух микросекунд с последующим затуханием также в течение двух микросекунд (в некоторых случаях 5 мкс);

2. на входе контрольно-измерительной системы (КИС) возникают импульсы с максимальным уровнем 216 В.

Некоторые типы транзисторов, диодов, конденсаторов, усилителей на интегральных микросхемах и других элементов не обладают необходимой надежностью и выходят из строя при воздействии помех от нестационарных процессов. Чтобы повысить их надежность, во многих случаях принимались сравнительно простые меры — последовательное включение резисторов, параллельное подключение конденсаторов, экранирование монтажных проводов и др.