Электромагнитная совместимость РЭС

В.Г.Козлов

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ РЭС

Учебное пособие для студентов специальности 160905 «Техническая эксплуатация транспортного радиооборудования»

ТОМСК 2009

2.1.3Термины, относящиеся к характеристикам ЭМС и

2.1.5Термины ЭМС, относящиеся к измерительному

2.2.1Применение системного подхода для оценки ЭМС.

2.2.2Решение вопросов обеспечения ЭМС РЭС в различных подразделениях базы эксплуатации радиотехнического

2.2.3Пути обеспечения внутренней электромагнитной

2.2.4Обеспечение измерений и испытаний в области

3.1Распределение радиочастотного ресурса и его ограничения.

3.2Нормирование параметров радиоизлучений и приема РЭС,

3.2.2Радиоизлучения передающих устройств

3.2.3Нормируемые параметры радиоприемных устройств,

3.3.3Экранирование постоянного и медленно изменяющегося

3.3.5Экранирование помехонесущего электромагнитного

6

1 ВВЕДЕНИЕ

Пособие предназначено для дистанционного, заочного и очного обучения студентов специальности 160905 «Техническая эксплуатация транспортного радиооборудования». Возможно применение пособия для изучения вопросов электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств (РЭС) студентами других специальностей радиотехнического профиля, особенно студентами специальности 210201 «Проектирование и технология РЭС».

Особенность изучения дисциплины «Электромагнитная совместимость РЭС» студентами специальности 160905 состоит в малом числе аудиторных занятий, предусмотренных в рабочей программе при большом разнообразии видов занятий (лекции - 27 часов, лабораторные занятия - 9 часов, практические занятия - 9 часов, курсовая работа - 9 часов). Это явилось причиной создания компактного пособия, охватывающего все указанные виды занятий.

Целью изучения дисциплины «Электромагнитная совместимость РЭС» является подготовка специалистов по эксплуатации современных РЭС и радиотехнических систем (РТС) при наличии непреднамеренных радиопомех естественного и искусственного происхождения. В результате изучения дисциплины студент должен знать основные источники помех для транспортного радиоэлектронного оборудования (РЭО), способы защиты РЭС и РТС от нежелательного воздействия радиопомех, уметь грамотно проводить организа- ционно-технические мероприятия по обеспечению надёжности работы РЭС и РТС.

Для освоения курса предполагается знание основ теории цепей и сигналов, приёмопередающих устройств, электродинамики и техники СВЧ.

По сравнению с известными нам книгами по электромагнитной совместимости (ЭМС) пособие отличается:

-компактным изложением лекционного материала;

-наличием примеров и многовариантных задач по расчёту экранов и фильтров для практических занятий;

-наличием справочного материала по расчёту экранов, фильтров и влияния паразитных связей, необходимого для практических занятий и для выполнения дипломных проектов;

-наличием описаний лабораторных работ по ЭМС;

-использованием при написании новой нормативно-технической документации и большого количества учебной литературы и монографий по ЭМС;

-наличием перечня тем курсовых работ по дисциплине «Электромагнитная совместимость РЭС» и указаний о порядке защиты этих работ;

-учётом особенностей изложения материала для студентов специальности «Техническая эксплуатация транспортного радиооборудования».

К сожалению, из-за ограниченного объёма пособия многие сложные задачи теории электромагнитной совместимости РЭС не вошли в него. Для тех,

7

кто имеет желание и возможность ознакомиться с этими задачами подробно, приведен достаточно обширный список литературы.

Автор будет благодарен за советы и замечания по пособию, которые следует отправлять по адресу: 634050, г. Томск, ТУСУР, кафедра КИПР.

8

2 СОДЕРЖАНИЕ И ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ТЕОРИИ ЭМС РЭС

2.1Термины и определения

2.1.1Общие термины, относящиеся к ЭМС

Термины и определения понятий в области электромагнитной совместимости технических средств устанавливает Межгосударственный стандарт ГОСТ 30372-95 (ГОСТ P 50397-92) «Совместимость технических средств электромагнитная. Термины и определения» [11]. Этот стандарт должен применяться совместно со стандартами в области ЭМС классов технических средств. Термины-синонимы к применению недопустимы. Приведенные определения можно при необходимости изменять, вводя в них производные признаки, но изменения не должны нарушать объем и содержание понятий, определенных в стандарте.

ЭМС технических средств – это способность технического средства (ТС) функционировать с заданным качеством в заданной электромагнитной обстановке и не создавать недопустимых электромагнитных помех другим техническим средствам.

Техническое средство – это изделие, оборудование, аппаратура или их составные части, функционирование которых основано на законах электротехники, радиотехники и (или) электроники, содержащие электронные компоненты и (или) схемы, выполняющие одну или несколько функций. Этими функциями могут быть усиление, генерирование, преобразование, переключение или запоминание. Техническое средство может быть РЭС, средством вычислительной техники (СВТ), средством электронной автоматики (СЭА), электротехническим средством, а также изделием промышленного, научного и медицинского назначения (ПНМ-установки).

Электромагнитная обстановка (ЭМО) – это совокупность электро-

магнитных явлений и процессов в заданной области пространства, в частотном и во временном диапазонах.

Электромагнитная (ЭМ) помеха – это любое ЭМ явление или про-

цесс, которые снижают или могут снизить качество функционирования ТС. Качество функционирования ТС – это совокупность показателей ТС, характеризующих его способность удовлетворять требованиям эксплуатации. Влиянием помехи называют снижение показателей качества функционирования ТС, вызванного ЭМ помехой. По степени влияния помехи подраз-

деляют на допустимые, недопустимые и приемлемые.

Допустимая помеха – это ЭМ помеха, при которой качество функционирования ТС, подверженного ее воздействию, сохраняется на заданном уровне, а при недопустимой помехе качество функционирования ТС снижается до недопустимого уровня.

9

Приемлемая помеха – это ЭМ помеха, превышающая допустимую и устанавливаемая путем соглашения.

Уровень (величины) – это среднее или иначе взвешенное значение изменяющейся во времени величины, оцененное определенным способом за определенный интервал времени, а норма на уровень – это регламентированный уровень.

Уровень помехи – это значение величины ЭМ помехи, измеренное в регламентированных условиях, а норма на помеху – это регламентированный максимальный уровень помехи. Уровень помехи измеряют либо в единицах напряжённости электрического поля (В/м, мкВ/м, дБ∙мкВ/м, где дБ∙мкВ/м обозначает измерение в децибелах относительно уровня 1 мкВ), либо в единицах поверхностной плотности мощности (Вт/м2, дБ∙Вт/м2, где дБ∙Вт/м2 обозначает измерение в децибелах поверхностной плотности мощности относительно уровня 1 Вт/м2).

Источником помехи называют источник искусственного или естественного происхождения, который создаёт или может создать ЭМ помеху, а рецептором – техническое средство, реагирующее на ЭМ сигнал и (или) ЭМ помеху.

На рисунке 2.1 приведена классификация мощных ЭМ помех (МЭМП) и их источников. К мощным индустриальным непреднамеренным ЭМП искусственного происхождения относятся источники электроэнергии, двигатели, транспорт, станки, сварочные аппараты, а к менее мощным – приборы, средства оргтехники, ультразвуковые устройства и медицинское оборудование.

Рисунок 2.1 – Классификация МЭМП и их источников [3]