
- •Анализ электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств
- •Оглавление
- •10. Описание антенных устройств в задачах эмс 198
- •11. Оценка потерь на трассах распространения 223
- •12. Критерии оценки эмс 261
- •13. Организационные методы обеспечения эмс 289
- •Список использованных сокращений
- •Введение
- •1. Проблема эмс и причины ее появления
- •Основные понятия и определения
- •Причины появления проблемы эмс
- •Последствия отсутствия эмс и особенности изучения проблемы эмс рэс
- •2. Источники и рецепторы электромагнитных помех (эмп)
- •Классификация эмп по связям с источником помехи и некоторые их характеристики
- •2.1.1. Естественные эмп.
- •Чувствительность некоторых полупроводниковых приборов к электростатическому разряду
- •2.1.2. Искусственные эмп
- •Рецепторы эмп. Внутрисистемная и межсистемная эмс
- •Пути проникновения помех. Виды помех в электрических цепях
- •3. Измерение параметров эмс технических средств
- •Измерение кондуктивных помех и восприимчивости к ним
- •Измерение помех излучения и восприимчивости к ним
- •4. Технические методы подавления и защиты от помех
- •Экранирование
- •Фильтрация
- •Заземление
- •5. Радиочастотный спектр и его использование
- •Радиочастотный спектр и диапазоны частот
- •Диапазоны частот электромагнитных колебаний
- •Основные понятия, связанные с использованием рчс
- •Регулирование использования рчс в Российской Федерации
- •Стандартизация и международная кооперация в области эмс
- •6. Общий подход к анализу и обеспечению эмс
- •Требования к методам анализа эмс
- •Анализ параметров эмс систем на стадии разработки
- •Анализ внутрисистемной и межсистемной эмс рэс
- •Основные направления по решению проблемы эмс
- •7. Описание излучений радиопередатчиков в задачах эмс
- •Виды излучений радиопередатчиков
- •Основное и внеполосное сигнальное излучения
- •7.2.1. Класс излучения
- •7.2.2. Параметры и модели основного и внеполосных излучений
- •Границы областей внеполосных излучений относительно центральной частоты основного излучения в зависимости от диапазона рабочих частот передатчика и необходимой ширины полосы частот
- •Точки излома спектральной маски для рис. 7.2
- •Точки излома масок спектров, представленных на рис. 7.3
- •Параметры модели (7.1)
- •Побочные излучения радиопередатчиков
- •Параметры модели (7.9)
- •Предельные значения мощности побочных излучений в контрольной полосе
- •Шумовые излучения передатчика
- •Параметры эмпирической модели, представленной выражением (7.10)
- •8. Описание радиоприемных устройств в задачах эмс
- •Общие характеристики радиоприемных устройств, определяющие их совместимость с окружением
- •Основной канал приема радиоприемника и его описание
- •Побочные каналы приема и их описание
- •Параметры модели (8.9)
- •Оценка коэффициента частотной коррекции
- •Результаты расчета относительной расстройки частоты Δp
- •9. Нелинейные эффекты в приемопередающей аппаратуре и их оценка в задачах эмс
- •Анализ нелинейных явлений в каскадах радиоаппаратуры
- •Компрессия сигнала в радиоприемнике. Параметры, определяющие динамический диапазон приемника по основному каналу приема
- •Эффект блокирования радиоприемного устройства. Основные параметры, характеристики и методы их измерения
- •Перенос шумов гетеродина
- •9.4.1. Фазовый шум генератора
- •9.4.2.Перенос шумов гетеродина
- •Интермодуляция
- •9.5.1. Порядок интермодуляции. Наиболее опасные порядки интермодуляции
- •9.5.2. Интермодуляция в радиоприемных устройствах. Параметры, связанные с эффектом интермодуляции
- •9.5.3. Интермодуляция в радиопередатчиках
- •9.5.4. Точка пересечения и расчет уровней интермодуляционных продуктов на нелинейном элементе
- •9.5.5. Измерение и расчет точек пересечения
- •9.5.6. Динамический диапазон приемника по интермодуляции и связь параметров нелинейности
- •9.5.7. Оценка мощности интермодуляционных продуктов с использованием точки пересечения
- •Перекрестные искажения
- •Оценка нелинейных явлений в задачах эмс рэс
- •9.7.1. Оценка эффекта блокирования рпу
- •Представление функции Pb(X) при оценке эффекта блокирования
- •Характеристики блокирования приемников некоторых цифровых систем связи
- •9.7.2.Оценка уровней интермодуляционных продуктов в радиопередатчиках
- •Параметры эмпирической модели (9.66)
- •9.7.3. Оценка интермодуляции в радиоприемниках
- •Границы частотных интервалов для анализа нелинейных эффектов в приемнике
- •Эмпирические модели для оценки эффекта интермодуляции в радиоприемниках
- •9.7.4. Оценка перекрестных искажений
- •10. Описание антенных устройств в задачах эмс
- •Некоторые общие сведения о характеристиках антенн
- •Особенности описания антенных устройств в задачах эмс
- •Детерминированное описание диаграмм направленности антенн
- •10.3.1. Дна в области рабочих частот.
- •10.3.2. Дна на нерабочих частотах
- •Параметры диаграмм направленности за пределами диапазона рабочих частот антенн.
- •Статистическое описание диаграмм направленности антенн
- •Параметры функции f(g) для области бокового усиления
- •Потери в антенно-фидерном тракте и потери рассогласования
- •Учет поляризационных характеристик антенн и сигналов
- •Ослабление мешающих сигналов при несовпадении поляризации с приемной антенной
- •Ближняя зона
- •11. Оценка потерь на трассах распространения
- •Общие положения
- •Модели для оценки потерь на трассах распространения и цифровые карты местности
- •Графические модели
- •Аналитические модели
- •Расчетные соотношения, используемые в классической модели Хата
- •Расчетные соотношения, используемые в модели cost 231 Хата
- •Расчетные соотношения, используемые в модифицированной модели Хата
- •Среднеквадратическое отклонение (ско) потерь на трассах распространения
- •Оценка потерь на дифракцию
- •11.5.1. Зоны Френеля.
- •11.5.2. Дифракция на клине
- •11.5.3. Дифракция на цилиндре
- •12. Критерии оценки эмс
- •Рабочие характеристики и оценка качества работы рэс
- •12.2. Виды рабочих характеристик рэс различного назначения
- •12.3. Критерии эмс
- •Защитные отношения для систем тв (625 строк), работающих в соседнем канале
- •Защитные отношения для аналоговых каналов звукового сопровождения тв
- •Защитные отношения для цифровых каналов звукового сопровождения тв, дБ
- •Защитные отношения по совмещенному каналу для некоторых современных систем связи, дБ
- •Защитные отношения для некоторых современных систем связи в зависимости от расстройки помехи, дБ
- •12.4. Моделирование процессов управления мощностью передатчиков в сетях сухопутной подвижной связи
- •13. Организационные методы обеспечения эмс
- •13.1. Частотно-территориальное планирование
- •13.2. Управление параметрами радиосигналов
- •13.3. Радиоконтроль и его роль в управлении использованием радиочастотного спектра и обеспечения эмс
- •Заключение
- •Список литературы
- •Анализ электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств
- •197376, С.- Петербург, ул. Проф. Попова, 5
Параметры эмпирической модели, представленной выражением (7.10)
Отстройка Δf от центральной частоты, МГц |
Диапазон рабочих частот передатчика, МГц | |||||
25…76 |
150…174 |
450…512 | ||||
AN0, дБ |
AN, дБ/дек |
AN0, дБ |
AN, дБ/дек |
AN0, дБ |
AN, дБ/дек | |
0.0125 < Δf ≤ 0.02 |
451 |
221 |
451 |
221 |
446 |
221 |
0.02 < Δf ≤ 0.4 |
81.1* |
3.9* |
85.5 |
6.3 |
73.6 |
1.4 |
0.4 < Δf ≤ 10 |
92.2** |
40.7** |
96.1 |
32.9 |
89.2 |
40.8 |
Примечания: 1. Значения, помеченные*, справедливы доΔf≤ 0.5 МГц;
2. Значения, помеченные **, справедливы, начиная сΔf> 0.5 МГц.
Информация
о шумовых излучениях в стандартах на
современные средства связи обычно
представлена в виде спектральной
плотности мощности шумаLN(Δf),
измеренной в некоторой полосе Bизм,
относительно уровня передаваемой
мощности, dBc/Bизм.
В табл. 7.8 и на рис.7.8 приведены и показаны
значения максимальной мощности шумовых
излучений передатчиков мощностью от
15 до 40 Вт в полосе 18 кГц для транкинговой
системы TETRA,
работающей на частотах выше 700 МГц [68].
В табл. 7.9 и на рис. 7.9 представлена
информация о шумовых излучениях одного
из вариантов системы GSM
[64]. Из
рис. 7.8, 7.9 видно, что ограничительная
линия спектральной плотности мощности
является ступенчатой функцией при
ограничениях, заданных на интервалах
расстроек. Если ограничения определены
для фиксированных значений Δf,
то для Δf,
лежащих между ними, ограничения
определяются посредством линейной
интерполяции между заданными значениями.
Рассмотренные способы описания шумовых излучений позволяют оценить мощность шума, которую передатчик излучает в заданной полосе B.
Если выбрана модель, описывающая ослабление спектральной плотности мощности шума AN(Δf) и известна мощность PT [дБм], излучаемая передатчиком, то можно оценить максимальный уровень шума, который этот передатчик может излучать в полосе B, центр которой отстроен от центральной частоты передатчика на Δf. Так, мощность шума [дБм], излучаемая передатчиком в полосе 1 Гц при отстройке Δf, составит pN(Δf) = PT AN(Δf). Перейдя от децибел относительно милливатта к милливаттам, найдем
PN(Δf)
=
(7.11)
и, проинтегрировав полученное выражение в интервале (Δf B/2, Δf + B/2), получим требуемую мощность в милливаттах.
Если используется информация из стандарта на средство связи в форме относительной мощности шумовых излучений LN(Δf) в полосе Bизм, то для сформулированной задачи pN(Δf) = PT + LN(Δf) 10 lg (Bизм), а последующая процедура расчета повторяет операции, рассмотренные выше с моделью AN(Δf), начиная с выражения (7.11).
Расчет значительно упрощается, если на интервале (Δf B/2, Δf + B/2) LN(Δf) = const. В этом случае PN(Δf) = PT + LN(Δf) + 10 lg (B/Bизм), [дБм].
В заключение отметим, что теоретические исследования и практические измерения показывают, что шумовые излучения передатчиков во многих случаях представляют более опасную помеху, чем блокирование приемника. Поскольку шумовая помеха обычно является помехой по основному каналу приема, то нет эффективных методов борьбы с ней. Любое снижение шума может быть достигнуто только путем селективной фильтрации в мешающем передатчике.