1.2 Непреднамеренные помехи и каналы их проникновения в радиоприемное устройство вместе с полезным сигналом

1. Непреднамеренные помехи и их классификация

Все помехи радиоприему можно разделить на помехи естественного и искусственного происхождения, а также на преднамеренные и непреднамеренные, внутрисистемные и межсистемные. Помехи искусственного происхождения возникают в процессе человеческой деятельности и могут быть как преднамеренными, так и непреднамеренными. Помехи естественного происхождения не связаны с процессами жизнедеятельности человека, существуют независимо от них и, следовательно, являются непреднамеренными.

Таким образом, к непреднамеренным помехам относятся помехи радиоприему естественного и искусственного происхождения, которые не создаются специально.

К естественным источникам непреднамеренных помех относятся атмосферные помехи, шум неба, электромагнитное излучение Солнца и других естественных космических объектов, электростатические помехи, возникающие вследствие электризации различных элементов конструкции объекта, на котором установлено РЭС (например, летательного аппарата) и др. При этом естественные помехи на частотах ниже 10 кГц имеют преимущественно атмосферное происхождение. Их причиной являются электрические и магнитные бури в низких широтах, распространяющиеся вокруг Земли по “волноводу” между ионосферой и поверхностью Земли. Причиной космического шума являются излучения галактик и Солнца. Его уровень значительно уменьшается на частотах ниже 10 МГц из-за поглощающих свойств земной атмосферы и отражений от верхней внешней границы ионосферы. На частотах ниже 300 МГц уровни искусственных и естественных помех обычно оказываются выше уровня собственных шумов приемника.

К искусственным источникам непреднамеренных помех прежде всего относятся другие РЭС, различные промышленные, научные, бытовые и медицинские электроустановки и высокочастотные устройства, системы зажигания двигателей. 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 прежде всего следует анализировать типовой случай излучения и приема сигналов через антенны, хотя возможны случаи проникновения помех 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 по частоте от частот основного излучения.

Подобно частотным признакам помех 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.

Изучение влияния непреднамеренных помех, создаваемых другими РЭС, на качество приема радиосигналов является главной задачей курса теории ЭМС радиоэлектронных средств и систем.

Характеристики радиопередающих устройств, к которым предъявляются определенные требования с точки зрения обеспечения ЭМС радиосредств, рассмотрены в Приложении “Требования к РПДУ по ЭМС”.

Преднамеренные помехи, называемые иногда также организованными, создаются искусственно с целью ухудшения функционирования или вывода из строя РЭС некоего противника. Такие помехи рассматриваются не в мирной и созидательной теории обеспечения ЭМС РЭС, а в специализированной литературе. По характеру своего воздействия на элементы РЭС преднамеренные помехи во многом идентичны мощным непреднамеренным помехам. Поэтому в общей классификации помех они объединены в одну группу с непреднамеренными помехами. Основными источниками мощных электромагнитных помех являются грозовые разряды, определенные виды радиоэлектронных средств (мощные радиопередающие устройства радиосвязи и радиовещания, радиолокационные станции и т.п.), высоковольтные линии передачи, контактная сеть железных дорог, а также высоковольтные установки для научных исследований и технологических целей.

Приемник полезного радиосигнала, подверженный воздействию мешающего радиосигнала, в теории ЭМС называют рецептором МС или рецептором помехи. Далее для краткости рецептор МС будем называть просто рецептором.

Классификация непреднамеренных помех приведена в таблице 1.1.

Таблица 1.1 Классификация непреднамеренных помех

Класс помех	Подкласс помех	Вид помех (для всех классов и подклассов)
Непреднамеренные помехи от других РЭС Искусственные	Излучаемые: - основное излучение внеполосное излучение - излучение на гармониках - излучение на субгармониках - комбинационное излучение - интермодуляционное излучение - шумовое излучение - паразитное излучение	По частоте и спектру: - низкочастотная - высокочастотная - синусоидальная - модулированная - импульсная - шумовая По времени: - непрерывная - длительная - кратковременная - регулярная - нерегулярная По отношению помехи к приемнику-рецептору: - узкополосная - широкополосная - аддитивная - мультипликативная - внешняя - внутренняя - межсистемная - внутрисистемная - когерентная - некогерентная По отношению рецептора к помехе: - допустимая по уровню - недопустимая по уровню - приемлемая - блокирующая - перекрестная - интермодуляционная
Индустриальные непреднамеренные помехи Искусственные	Излучаемые: - электромагнитная помеха - электрическая индукция - магнитная индукция Кондуктивные: - симметричная - несимметричная - провал напряжения - перенапряжение - коммутационная
Естественные непреднамеренные помехи	Излучаемые: - атмосферная - космическая - электростатическая - электромагнитный импульс

Помехи, создаваемые передатчиками данной системы радиосвязи приемникам этой же системы, называются внутрисистемными (например передатчик одной радиорелейной станции создает помеху приемнику другой станции этой же радиорелейной линии). Помехи, создаваемые передатчиками одной системы радиосвязи приемникам другой системы, называются межсистемными (например передатчик одной радиорелейной станции создает помеху приемнику другой станции другой радиорелейной линии).

Уровень внутрисистемных помех стремятся минимизировать на этапах разработки, изготовления и эксплуатации компонентов сложных РЭС (например, радиорелейных станций, входящих в состав РРЛ), а также проектирования и эксплуатации упомянутых сложных РЭС (здесь РРЛ). Влияние межсистемных помех на качество приема рецептором помех в общем случае зависит как от многих параметров МС (мощности на входе рецептора, частоты, вида и параметров модуляции и др.), так и от ряда параметров рецептора (например, степени фильтрации ПС от МС в рецепторе и его помехоустойчивости ).