МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

(МИНЦИФРЫ РОССИИ)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ИМ. ПРОФ. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА» (СПБГУТ)

Кафедра беспроводных технологий и систем (БТС)

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине: Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств

Тема работы: Моделирование электромагнитной совместимости для двух радиоэлектронных средств.

Выполнил студент 4 курса Факультета: ИКСС Группа:

ФИО: Бла бла бла Проверил: Бобровский А.В.

Оценка: Подпись: Дата:

Санкт-Петербург 2024

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 3

МОДЕЛИРОВАНИЕ И УЛУЧШЕНИЕ ЭМС 4

1. Задание на курсовой проект 4

2. Вариант курсового проекта 4

3. Моделирование взаимного влияния устройств 4

4. Расчёт C/I и проверка выполнения условия обеспечения ЭМС. 9

   1. Расчет среднего значения C/I. 9

   2. Расчет расстояния, на которое нужно разнести приемник и передатчик, чтобы полученное значение C/I [unwanted] удовлетворяло критерию. 10

5. Моделирование с использованием d = 3 м 11

6. Расчёт c/I и проверка выполнения условия обеспечения эмс. 12

   1. Расчет среднего значения c/I. 12

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 13

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 14

Введение

Взаимное воздействие двух радиоэлектронных средств (РЭС) может достигать такой степени, что приводит к снижению качества связи или некорректной работе устройств. В связи с этим, важным аспектом является обеспечение электромагнитной совместимости (ЭМС). ЭМС представляет собой способность технических средств функционировать в реальных условиях эксплуатации при воздействии непреднамеренных электромагнитных помех, не создавая при этом недопустимых помех для других устройств.

Для решения задач, связанных с ЭМС, применяются различные методы, такие как территориальное и частотное разнесение, экранирование отдельных компонентов и систем, и другие.

В рамках данного курсового проекта будет исследована электромагнитная совместимость двух радиоэлектронных средств, а именно двух точек доступа (ТД) Wi-Fi, работающих в диапазоне 2.4 ГГц и расположенных на близком расстоянии. В случае выявления недопустимого уровня ЭМС между двумя ТД, будет предложен вариант решения данной проблемы.

Моделирование и улучшение эмс

1. Задание на курсовой проект

• Провести моделирование ЭМС для двух РЭС согласно варианту.

• Оценить степень взаимного влияния двух РЭС друг на друга.

• Рассчитать теоретическое расстояние между данными РЭС для выполнения условия обеспечения ЭМС. В случае невыполнения условия обеспечения ЭМС рассчитать расстояние, на которое необходимо разнести РЭС.

2. Вариант курсового проекта

После дняя цифра зачетн ой книжк и	Приёмник	Высота подвеса, м	Предп ослед няя цифра зачетн ой книжк и	Передатчик	Диапазон, ГГц	Высота подвеса, м	Расстояние между устройства ми, м
7	Asus RT-AX92U	2	8	TP-LINK Archer C24	2.4	10	2

Таблица 1. Вариант курсового проекта

3. Моделирование взаимного влияния устройств

Устройство	Asus RT-AX92U	TP-LINK Archer C24
Частота канала, МГц	2462	2462
Коэффициент усиления, дБи	5	5
Чувствительность приемника, дБм	-75	-70
Тип антенны	Всенаправленная	Всенаправленная
ЭИИМ, дБм	20 (100 мВт)	20 (100 мВт)
Расстояние между устройствами, м	2
Высота подвеса, м	2	10

Таблица 2. Исходные данные для моделирования

Рассмотрим процесс моделирования взаимного влияния устройств

на примере двух точек доступа Wi-Fi, работающих в диапазоне 2.4 ГГц.

В качестве приемника и передатчика выберем точки доступа Asus RT-AX92U и TP-LINK Archer C24.

На примере системы, состоящей из этих устройств, можно оценить взаимное влияние двух устройств друг на друга при работе в одной полосе частот. Характеристики устройств приведены в таблице 2. Для моделирования был взят канал 11 шириной 20 МГц в диапазоне 2.4 ГГц.

Рисунок 1 – Горизонтальная диаграмма направленности TP-LINK Archer C24

Рисунок 2 – Вертикальная диаграмма направленности TP-LINK Archer C24

Рисунок 3 – Диаграмма направленности TP-LINK Archer C24 в 3D

Рисунок 4 – Горизонтальная диаграмма направленности Asus RT-AX92U

Рисунок 5 – Вертикальная диаграмма направленности Asus RT-AX92U

Рисунок 6 – Диаграмма направленности Asus RT-AX92U в 3D

Рисунок 7 – Результаты моделирования

Рисунок 8 – График iRSS Unwanted (summation)

На рисунке 8 видно, что уровень нежелательных излучений составляет –56 дБм. Для системы Wi-Fi такой уровень помех недопустим, поэтому в дальнейшем потребуется принять меры для снижения этой величины.

Рисунок 9 – График iRSS Blocking (summation)

На рисунке 9 показано, что уровень помех по блокированию равен

–39 дБм, что выше уровня нежелательных излучений, это связано с тем, что уровень помех по блокированию зависит от селективности приемника.

На рисунке 10 представлен график уровня требуемого сигнала, равный

–39 дБм. Этот уровень соответствует уровню несущей и напрямую зависит от модели распространения, выбранной ранее, а также от коэффициентов усиления антенны передатчика и приемника.

Рисунок 10 – График dRSS

Представленный на рисунке 11 график, позволяет оценить величину вероятности возникновения суммарных помех с заданной величиной. Среднее значение –39 дБм, что неприемлемо.

Рисунок 11 – График iRSS Unwanted (summation) + iRSS Blocking (summation)