книги из ГПНТБ / Челомбитько, В. И. Взаимная совместимость радиолиний [учеб. пособие]
.pdfб ) д л я I < 1 |
|
|
|
/ЛІИ С |
|
Т5( ^ ч - 1 ) |
т / п и с |
-4СІ |
перз |
||
Д ЧНР. |
к —\ |
( 4 .6 1 ) |
|
|
і |
( /в - /и ) 3 |
Сравнивая соотношения для случая двух и трех радиолиний, получим формулу для любого количества радиолиний. Если в этой формуле пренебречь пересечениями и учесть, что
будем иметь:
а) для £ > 1
гЛІИС
Д ч н р -
б) для \ < 1
П2 Nz(Nc— \) |
|
„ = ----- К------ |
|
Те(^ч—О |
(4.62) |
2Л/с (Л^с— 1) ^ 5(Л ,-1) ; |
,ЩИС |
^2А^С(;ѴС- 1 ) |
Н |
К — 1) |
(4.63) |
Д чнр - |
К |
1 |
||
|
|
|
Для иных вариантов образования сопутствующих побочных излучений выражения могут быть идентичными; другие значения может принимать величина g.
Полученные выражения аналогичны случаю учета влияния на частотную совместимость помех от побочных излучений гармониче ских. Различие состоит в том, что величины п и | могут принимать разные значения. Так, при учете гармонических побочных излуче ний п принимает целочисленные значения, при учете сопутствую щих побочных излучений с, может принимать дробные и смешанные значения.
Таким образом, для гармонических и сопутствующих побочных излучений может использоваться одна формула, в которой вели чина \ принимает любые значения больше нуля.
в) Коэффициент частотной несовместимости с учетом побочных излучений комбинационных (ПИК)
Аналогично предыдущим случаям коэффициент частотной
несовместимости будет равен |
|
Ä K _ Q p . |
(464) |
Ѵобщ |
|
О частотной совместимости радиолиний с учетом комбинацион ных побочных излучений можно говорить, если количество радио линий равно трем или больше. На рис. 4.14 показано образование областей, соответствующих количеству несовместимых по частоте сочетаний трех радиолиний, с учетом суммарных и разностных комбинаций основных частот радиолиний.
80
Одна из трех областей несовместимых сочетаний представляет собой объем, средним сечением которого является равносторонний треугольник со стороной
1 = ѵ 2 ( / . - 2
а толщина объема равна 2Д/Т
Рис. 4.14. Образование областей, соответствующих количеству несовместимых по частоте трех радиолиний, с учетом суммарных и разностных комбинаций основных частот радиолиний.
Площадь равностороннего треугольника, соответствующего среднему сечению объема, равна
S = |
(/»“ W |
а толщина объема
2Д/ ' 2А/ / 2
Тогда один из объемов равен
F ™ K= 5 - 2 Д / '= К П 5 Д / ( Л - 2 / ,^ . |
(4 .6 5 ) |
Сумма трех объемов, соответствующих количеству несовмести мых сочетаний трех радиолиний, будет
Q™k8=3F™ k= 3J/T 5 Ѵ (/„ —2/„)г.
6 Зак. 906. |
S1 |
Коэффициент частотной несовместимости трех радиолиний
определится как |
|
|
|
|
гШИК Qhhk3 _ 3 |
/ і ,5 Л /( /„ - 2 /н)2 |
Тпик |
/ к - |
(4.66) |
Л чнр. : |
= 3 /1 ,5 |
|||
QoÖUl'S |
( / в — fuT |
|
\ к - |
|
Сочетания из Nc радиолиний будут несовместимы, если несо вместимы хотя бы три радиолинии из данного их сочетания. Осталь ные (іѴс—3) радиолинии могут иметь любые частоты в их диапа зонах. Поэтому количество несовместимых сочетаний Nc радиоли ний равно
С Ь и к = 3 /К 5 С%сД /(/в—2/„)2( / в- / нуѵс-3. |
(4.67) |
||||
Коэффициент частотной несовместимости для Мс радиолиний |
|||||
определится как |
|
|
|
|
|
„пик |
Qnm |
3 /1 ,5 С%СД /(/в—27н)2 ( / в—/„)Лс~3 |
|
||
А чнр = |
- Г і |
• = ----------------------------------- — |
V--------------------- |
|
|
|
Qoöffl |
|
( Л — / н ) |
с |
|
|
|
= 3 /1 ,5 |
с / -[пик |
|
(4.68) |
После подстановки значения |
С / и вычислений, получим |
|
|||
Кчнр=0,6ЛГс(Л74—1) (/Ѵс- 2 ) тпик |
|
(4-69) |
|||
По формуле можно рассчитывать К ч н р . |
Следует помнить, что |
||||
эта зависимость справедлива только для суммарных и разностных комбинаций основных частот, причем области, соответствующие суммарным и разностным комбинациям, совпадают. При расчетах учитываются только суммарные или разностные комбинации. Необ
ходимо брать ту комбинацию, в которой у пик |
больше. Если VVC^>1, |
||
то можно принять |
|
ІІ |
|
гМПІК |
: 0,6УѴ3 упик |
(4.70) |
|
А чнр : |
\~k~= |
||
|
|
|
|
Таким образом, если для всех ранее рассмотренных классов помех коэффициент частотной несовместимости возрастает пропор ционально квадрату количества совместимых радиолиний, то с уче том комбинационных помех он возрастает пропорционально кубу количества взаимно совместимых радиолиний. Комбинационные помехи играют более существенную роль в ухудшении условий взаимной совместимости с увеличением числа радиолиний.
4.7. Нормы на ослабление рассредоточенных побочных излучений передатчиков
Междуведомственной комиссией по радиочастотам при Минис терстве связи СССР разработаны нормы на уровни побочных излу чений радиопередатчиков всех категорий и назначений [6].
82
В 1961 году были утверждены «Временные общесоюзные нормы на побочные излучения радиопередатчиков всех категорий и назна чений», которые способствовали внедрению в разрабатываемых и выпускаемых радиопередатчиках конкретных технических решений, обеспечивающих снижение побочных излучений. Во введенных в 1972 году «Общесоюзных нормах на уровни побочных излучений радиопередатчиков всех категорий и назначений» учтены резуль таты проведенных научно-исследовательских работ и рекомендации Международного консультативного комитета по радио.
В Нормах даются термины, определения, классификация излу чений и режимов передатчиков при измерении мощности побочных излучений, а также нормы на величину мощности побочных излу чений. Кроме того, рассматриваются следующие вопросы:
—порядок проверки соответствия побочных излучений установ ленным нормам;
—сроки реализации норм на побочные излучения;
—порядок предъявления требований к передатчикам, не удов летворяющим нормам на уровни побочных излучений;
—методика измерения мощности побочных излучений;
—основные технические требования к параметрам измеритель ной аппаратуры;
—рекомендуемые к применению стандартные радиоизмерительные приборы.
Втабл. 6 приведены основные данные норм на уровни побоч ных излучений передатчиков.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица |
6 |
|
Диапазон |
Уровни побочных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
основных |
излучений |
ниже |
|
|
П р и м е ч а н и е |
|
|
|
||||
частот |
мощности |
основ |
|
|
|
|
|
|||||
передатчиков, |
ного излучения, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МГц |
дБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ниже 30 |
40 |
Для |
передатчиков |
до |
1964 года |
не более |
||||||
|
|
|
200 мВт. |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Для передатчиков до 19/2 года при 50 кВт > ' |
||||||||||
|
|
|
> Р >500 Вт-50 мВт, |
при |
Р > 50 кВт на |
|||||||
|
|
Для |
60 |
дБ |
ниже. |
|
|
1972 года |
при Р у |
|||
|
|
передатчиков после |
||||||||||
|
|
|
у 500 Вт не более 50 мВт. |
|
|
|||||||
30 - 235 |
40 |
До |
1964 года |
для |
передатчиков |
Р <25 Вт. |
||||||
|
|
До |
и |
после |
1972 |
года |
для |
передатчиков |
||||
|
|
|
Р<25 Вт не более 25 мкВт. |
|
|
|||||||
|
60 |
До 1964 года для передатчиков Р>25В т |
не |
|||||||||
|
|
До |
более |
10 мВт. |
года |
для |
передатчиков |
|||||
|
|
и |
после |
1972 |
||||||||
|
|
|
25 В т< Р < 1 кВт |
и |
при |
Р у 1 кВт |
не |
|||||
|
|
|
более |
1 мВт. |
|
|
|
|
|
|
||
235-960 |
60 |
После |
1972 года при |
25 В т<Р<20 кВт. |
|
|||||||
6* |
83 |
Как следует из данных таблицы, нормы на уровни побочных излучений не превышают 60 дБ. Указанные нормы в основном опре деляются инженерно-техническими возможностями их реализации. При совместном размещении в одном объекте передающих и при емных элементов различных радиолиний необходимые уровни ослабления побочных излучений должны быть значительно выше (порядка 100—140 дБ). В этом случае большинство побочных излу чений будут иметь уровни на 40—80 дБ выше допустимых величин. Таким образом, при близком размещении передающих и приемных элементов различных радиолиний даже при выполненных нормах будут достаточно интенсивные помехи от ряда рассредоточенных побочных излучений передатчиков.
Для обеспечения соответствия норм реальным условиям экс плуатации радиолиний необходимо либо иметь нормы, соответст вующие худшим условиям (совместное размещение), либо оговари вать, -каким примерно удалениям между передающими и прием ными элементами различных радиолиний соответствуют эти нормы.
Г Л А В А 5
ПОМЕХИ МЕЖДУ РАДИОЛИНИЯМИ ЧЕТВЕРТОЙ ГРУППЫ (ОР)
5.1.Общая характеристика
Кчетвертой группе относятся помехи между радиолиниями, которые возникают, когда излучения основных спектров одних ра диолиний совпадают с рассредоточенными побочными каналами приема других радиолиний. Излучение основного спектра необхо димо для работы любой радиолинии, побочные же каналы приема являются нежелательными явлениями работы радиолиний. Если устранить рассредоточенные побочные каналы приема, то будет устранена и четвертая группа помех между радиолиниями. Таким
образом, основной причиной образования помех четвертой группы являются рассредоточенные побочные каналы приема приемных устройств радиолиний.
К рассредоточенным побочным каналам приема можно отнести следующие классы каналов:
—■на частотах, которые в комбинации со спектром частот гете родина образуют составляющие, попадающие в тракт промежуточ ной частоты (побочные каналы гетеродинные — ПКГ);
—на промежуточных частотах (побочные каналы промежуточ ные— ПКП);
—на частотах настройки приемников, совпадающих с комбина ционными составляющими, которые образуются в приемном тракте радиолиний при одновременной работе передающих элементов дру гих радиолиний (побочные каналы комбинационные — ПКК).
Помехи этой группы зависят от схемного и конструктивного построения приемного тракта радиолиний. Из трех классов рассре доточенных побочных каналов приема два (ПКП и ПКГ) присущи только суіпергетеродинным приемным устройствам. Третий (ПКК) может быть при построении приемных трактов по любой схеме.
Помехи четвертой группы, так же как и помехи третьей группы, возникают при работе радиолиний на частотах, находящихся в определенных сочетаниях. Эти сочетания рассеяны во всем диапа зоне частот радиолиний, что значительно затрудняет решение задачи по поиску взаимно совместимых радиолиний.
5.2. Побочные каналы гетеродинные (ПКГ)
При супергетеродинном методе приема с помощью колебаний частоты гетеродина происходит перенос спектра сигнала с несущей
85
(рабочей) частоты на промежуточную. При этом возможно транс понирование в промежуточную частоту с участием колебаний час тоты гетеродина не только спектра принимаемого сигнала (прием по основному каналу), но и спектров с другими несущими часто тами, которые в тракте промежуточной частоты усиливаются, как и основной сигнал (прием по побочным каналам).
Перенос спектра сигнала может производиться в сторону пони жения его частоты: промежуточная частота будет ниже несущей Это может осуществляться путем вычитания в преобразовательном каскаде из спектра сигнала частоты гетеродина. Частота гетеро дина в этом случае ниже частоты несущей сигнала на величину промежуточной (нижняя настройка). Применяется и вычитание из частоты гетеродина спектра сигнала: частота гетеродина выше несущей сигнала (верхняя настройка).
Впоследнее время находит применение перенос спектра сигнала
всторону повышения частоты. Такое транспонирование спектра сигнала в принципе возможно путем вычитания из более высокой частоты гетеродина спектра частот сигнала (вариант верхней на стройки). При осуществлении такого преобразования, для того чтобы промежуточная частота была выше несущей сигнала, частота гетеродина должна быть не меньше удвоенного значения несущей сигнала (fT>2fc), т. е. требуется гетеродин с достаточно высокой частотой.
Практически перенос спектра сигнала на более высокую частоту осуществляется путем суммирования спектра сигнала и гетеродина. В этом случае гетеродин может иметь более низкую частоту.
Таким образом, все случаи транспонирования спектра в прием ных устройствах радиолиний могут осуществляться:
— путем разностного преобразования с верхней (/г—/с= /пч) или нижней (/с—^г=/пч) настройкой;
— путем суммарного преобразования (/с+/г=/пч) • С точки зрения образования побочных каналов приема каждый
из этих случаев имеет особенности.
На образование побочных каналов приема существенно влияет состав спектра гетеродина. При этом можно выделить два случая образования побочных каналов приема:
—при простом спектре гетеродина, состоящем из основной частоты и ее гармоник;
—при сложном спектре гетеродина, имеющем кроме гармони ческих составляющих еще и сопутствующие компоненты.
В приемных устройствах радиолиний может применяться много кратное преобразование спектра сигнала. При многократном пре образовании практически используются два случая:
—многократное разностное преобразование;
—многократное смешанное преобразование: сначала суммар ное потом разностное.
При каждом преобразовании образуются свои рассредоточенные побочные каналы приема.
S6
а) Образование гетеродинных побочных каналов приема в случае разностного преобразования частоты сигнала при простом спектре гетеродина
Вывод соотношений для частот побочных каналов
В общем виде в этом случае возможны преобразования, удов летворяющие условию:
|
|
' « / т „ = « / г ± / п ч , |
( 5 . 1 ) |
||
где |
|
/„я — несущая |
частота спектра, |
преобразуемая |
в |
|
|
промежуточную; |
|
|
|
/л=1, |
2, |
/г — основная частота гетеродина; |
|
|
|
3 ,... — кратность преобразуемой несущей частоты; |
|
||||
п —1, |
2, |
3 ,... — кратность частоты гетеродина. |
и |
||
Единственный случай этого преобразования, |
когда n = m = 1 |
||||
—/пч для |
верхней настройки, |
а +fn4 Для нижней настройки, отно |
|||
сится к приему по основному каналу. Все остальные варианты со четаний п, т, а также знаков «+ » и «—» относятся к приему по побочным каналам.
Для приемных устройств радиолиний с верхней настройкой
|
|
|
/ г — У с ' Т ' / п ч • |
|
|
|
|||
где /о — частота связи радиолинии |
(настройки приемника). |
|
|||||||
Подставляя значение частоты гетеродина в (5.1), получаем |
|
||||||||
rnfmn= n f c+ ( n ± \ ) f m, |
|
(5.2) |
|||||||
или |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f |
= — |
f + |
П |
f |
|
(5.3) |
|||
J mn |
|
|
m A I - |
m |
J п ч - |
|
|||
Для приемных устройств с нижней настройкой |
|
||||||||
У г = |
У с |
У п ч - |
|
|
|
|
|||
Подставляя эту зависимость в (5.1), получаем |
|
||||||||
^Ут п~ ч/е |
|
(я± ()Упч' |
|
(5.4) |
|||||
ИЛИ |
|
|
|
|
|
П± 1 |
|
|
|
І |
|
|
™ |
f |
с |
|
(5.5) |
||
|
= — |
|
т |
|
и |
|
|||
J тп |
|
т |
J |
|
|
|
|||
В общем случае частоты побочных каналов приема определяются |
|||||||||
соотношением: |
|
|
|
|
|
п± 1 |
|
|
|
f тя= — /с- |
У п |
|
(5.6) |
||||||
• tnfl |
|
|
|
^ * |
т |
|
|
|
|
Знак «+ » между членами правой части соответствует схеме приемника с верхней настройкой (/г> /о ); «—» — с нижней настрой кой (/г < /с )-
87
Р а с п р е д е л е н и е п о б о ч н ы х к а н а л о в п р и е м а н а част отной д с и
В зависимости от сочетания значений п и m в соотношении (5.6) возможны три случая распределения частот побочных каналов приема:
п<іп — нижние побочные каналы.
п>т — верхние побочные каналы,
п— иг — ближние побочные каналы.
При п< т частоты побочных каналов приема лежат ниже часто ты приема радиолинии. Помехи по нижним побочным каналам приема могут создаваться со стороны радиолиний, имеющих диа пазоны частот ниже диапазона данной радиолинии. Помехи по этим каналам могут, например, создаваться радиолиниями коротко волнового диапазона УКВ радиолиниям.
В случае, когда п>т , побочные каналы приема лежат выше частоты приема радиолинии. Помехи по этим каналам могут созда ваться радиолиниям^ с диапазонами частот выше данной радиоли нии,- например УКВ радиолинии могут создавать помехи коротко волновым радиолиниям.
Полагая, что /пч'С/с определим распределение нижних и верх них побочных каналов приема на частотной оси. Частотный интер вал между частотой настройки приемника и частотами нижних побочных каналов приема равен
Л •• |
(W ) |
Частоты нижних побочных каналов приема, имеющих наимень шую расстройку относительно /с, будут при максимальном значе нии тм и в случае т Л,—п —1. Учитывая это, получаем
( |
Л + Я ’ ~т[ ■'■ Л ,- |
(5.8) |
Наибольшую расстройку относительно /с будут иметь нижние каналы приема при « = Іи наибольшем значении т м. Учитывая это, получаем
(а |
(5. Ч |
Частотный интервал между частотой настройки приемника и частотами верхних побочных каналов приема определяется соотно шением:
Дf» |
f a |
П - - Т Ѣ |
|
Д+ 1 |
(5.10) |
|
- A — m |
A |
m f\\4 |
||||
J ТПП |
J пи |
|
88
Частоты верхних побочных каналов приема, лежащих наиболее близко к настройке приемника, будут при максимальном значении
и п—/им= 1. Учитывая это, получаем
= 7я7^е± |
' |
(о' 11) |
Частоты верхних побочных каналов приема, наиболее удален ные от частоты настройки приемника, будут при т = Іи максималь ном значении ям, т. е.
1 ) Л (^м "7 1)_/мч- |
(5 .1 2 ) |
На рис. 5.1 приведен пример распределения на частотной оси некоторых нижних и верхних побочных каналов приема для прием
ников, в которых /г>/с. |
принимает вид: |
При п — т соотношение (5.6) |
|
/° = Л |
(5.13) |
Частотная расстройка этих побочных каналов приема относи тельно частоты настройки приемника (частоты связи радиолинии) равна
ѵ ;= / с - - л = |
± ~ ~ /... |
■ |
(5.14) |
|
Наибольшая расстройка будет п{\и л=1 |
и +1: |
|
||
(^/"п)макс“ ' ' 2/"пч- |
|
(5.15) |
||
Наименьшая расстройка при п = 2 и —1: |
|
|
||
(V £ W |
• |
0.ö/1!4. |
|
(5.16) |
Таким образом, все побочные |
каналыприема |
распределены |
||
винтервале, отличающемся от частоты связи не более чем на (0,5ч-2)/пч. Так как /Пч<^/с> то эти побочные каналы приема лежат
внепосредственной близости возле частоты приема радиолинии. Помехи по ближним побочным каналам приема могут создаваться между однодиапазонными радиолиниями или линиями радиосвязи со стыкующимися диапазонами.
На рис. 5.2 изображены интервалы частот, в которых распреде ляются частоты верхних, нижних и ближних побочных каналов приема радиолиний для случаев, когда /г< /0 и fr> /c-
89
