Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Электромагнитная совместимость и помехозащищённость РЭС. Учебное пособие
.pdf
Тогда выражение для дальности РТР равно
(
)
α
θ
(
)
α
θ
(
)
λ
D
= FF
р
4
π
GGР
pcи
Р
minвх
γψ
).,(),(
αθαθ
рлсрлсpртрртрc
Выводы:
D
1. Дальность
ёмника
Р
; значений нормированных ДНА РЛС и станции РТР в на-
вх min
правлении друг на друга, т.е.
ского потенциала РЛС
зависит от реальной чувствительности разведпри-
p
,
F
Р
, Gс; рабочей длины волны РЛС λ.
и
ртрртрc
и
F
,
рлсрлсp
; энергетиче-
2. В сантиметровом и дециметровом диапазоне волн дальность раз-
ведки
D
не превышает дальности прямой видимости D
p
– Dp ≤ D
п. в
п. в
.
Задача 11. Определить максимальную дальность радиотехнической
разведки
антенны РЛС равна
D
без учёта и с учётом кривизны Земли, если высота подъёма
р
h
= 4 м, а высота полёта самолёта-разведчика H =
a
= 10 км. Взаимное расположение РЛС и станции РТР показано на рис. 5.2.
ст. РТР
РЛС
H
2
Рис. 5.2. Взаимное расположение РЛС и станции РТР
Параметры РЛС: Ри = 1 МВт, Gс = 103, λ = 25 см. Параметры аппара-
туры РТР:
Р
= 10–6 Вт, Fp(θ
вх min
, α
) = 1, Gр = 10, γ = 0,5, ψ = 0,5.
pлс
pлс
Решение. Без учёта кривизны максимальную дальность радиотехни-
ческой разведки вычисляют по формуле
DD
рmaxp
F
F
ψγ
λ
==
1)
,
=αθ
π
ртр
ртр(с
,
рлс
рлс(р
4
1)
=αθ
GGР
рси
Р
.
minвх
С учётом кривизны Земли дальность разведки не превышает дально-
– D
≤ D
сти прямой видимости
Ответ:
=D
вп.
(км)
км 420
p
п. в
м)(м)(12,4(ккм
HhD +⋅=
авп.
.
.
81
Задача 12. Определить необходимую реальную чувствительность
−=α
θ
=αθ
=
−=α
станции РТР, чтобы дальность разведки при приёме сигналов, излучаемых
боковым лепестком ДНА наземной РЛС, составила
Р
ры РЛС:
= 1 МВт, Gс = 103, λ = 20 см,
и
Параметры станции РТР:
Решение.
Р
minвх
где
Ответ:
αθ FF
−=Р
minвх
G
= 10, γ = 1, ψ = 0,5.
р
2
= F
дБ
125
Вт
γψλ
GGР
pcи
2
)4(
π
D
p
ртрртрбокc.ртрртрс
.
F
2
c
.0001,0),(),(
D = 400 км. Парамет-
ртрртрдБбок,с.
),,(
αθ
ртрртр
дБ.40),(
Задача 13. Определить необходимую реальную чувствительность
приёмника самолётной станции РТР для разведки наземной РЛС на дальности прямой видимости, при приёме сигнала, излучаемого боковым ле-
пестком ДНА РЛС с уровнем
РЛС:
Р
= 200 кВт, Gс = 105, λ = 23 см. Параметры станции РТР: Gр = 10,
и
θF
ртрртрдБбок,с.
γ = 1, ψ = 0,5. Высота полёта самолёта-разведчика
положения антенны РЛС
Решение.
где Dp = D
Ответ:
= 533 км; Fс(θ
п. в
minвх
h
а
= F
Р
minвх
pтр
10118−⋅=P
= 9 м.
2
π
, α
pтр
10
Вт.
GGР
)4(
D
p
) = F
pcи
γψλ
2
с. бок
c
(θ
2
αθ
, α
pтр
pтр
H = 16 км, высота рас-
ртрртр
) = 0,01.
дБ20),(
. Параметры
,),(
Задача 14. Между РЭС и разведывательным приёмником имеется
лесополоса шириной
кировка, если расстояние между РЭС и разведприёмником
Параметры РЭС:
ление радиоволн в лесополосе
потока мощности, при которой разведка невозможна,
−
11
10П
=
ом
82
2
l = 50 м. Обеспечивается ли радиотехническая мас-
D = 20 км?
Р
= 100 кВт, Gс = 100, Δfc = 5 МГц. Погонное ослаб-
и
дБ
. Норма спектральной плотности
8,0=β
м
Вт
.
МГцм
⋅
Решение. Для оценки возможной дальности РТР различных видов
разведки (космической, воздушной, наземной) на практике используется
более упрощённое выражение
DΔπ=
p
GР
cи
П4 f
,
cом
где Δfс – ширина спектра сигнала РЭС, МГц; Пом – норма на уровень спектральной плотности потока мощности излучения на входе антенны стан-
ции РТР,
Вт
. Значения Пом для различных видов разведки приведе-
2
МГцм
ны в специальных справочниках.
Для оценки эффективности пассивной радиотехнической маскировки
производят измерение или вычисление спектральной плотности потока
мощности П
ции РТР. Значение П
сигнала РЭС в точке предполагаемого расположения стан-
м
сравнивается с нормой Пом. Если Пм < Пом, то ра-
м
диотехническая маскировка эффективна, т.е. излучения РЭС не обнаруживаются.
Спектральную плотность потока мощности П
формуле
П
= ,
м
cи
KfGPΔ
эc
можно определить по
м
где Ри – импульсная (мгновенная) мощность передатчика РЭС, Вт; Gc –
коэффициент направленного действия (или коэффициент усиления) пере-
f
дающей антенны РЭС; Δ
– ширина спектра сигнала РЭС, МГц; Kэ – ко-
с
эффициент ослабления (экранирования) излучений РЭС средствами пассивной радиотехнической маскировки:
Р
K =
и
э
;
Р
эи.
K =
э
S
и
;
S
эи.
П
м
=K
э
,
П
эм.
где Ри, Sи, Пм – соответственно излучаемая мощность, спектральная плотность мощности и спектральная плотность потока мощности при неис-
Р
, S
, П
пользовании средств пассивной маскировки;
и. э
и. э
– излучаемая
м. э
мощность, спектральная плотность мощности и спектральная плотность
потока мощности при использовании средств пассивной маскировки.
Эффективность средств пассивной радиотехнической маскировки
оценивается коэффициентом ослабления (экранирования) Э
, выражен-
и
ным в децибелах:
83
Р
(
K
иэи
и
Р
и
эи.
S
и
S
====
и
эи.
П
м
lg10Э ;lg10Э ;lg10Э ;lg10Э
.
П
эм.
Значение коэффициента Эи для экранированных помещений, средств
индивидуальной маскировки (эквиваленты антенн, поглощающие чехлы,
накидки, антенные насадки и др.), маскировочных комплектов и т.п. приведены в специальных справочниках.
Ослабление излучений массивами (лес, луг, горы и т.д.) ориентировочно может быть оценено по формуле
Э = βl,
где β – погонное затухание, дБ/м; l – длина между РЭС и разведывательным приёмником.
Эффективность активной радиотехнической маскировки (рис. 5.3)
K
оценивается коэффициентом маскировки
K =
2
γλ
GGР
где
= F
S
вхс.
pcи
2
)4(
c
()
,
Δπ
fD
c
αθ
м
– спектральная плотность сигнала РЭС
pp2c
м
S
вхс.
,lg10
S
вхп.
на входе разведприёмника без учёта затухания в атмосфере, Вт/МГц;
2
γλ
GGР
= F
S
вхп.
pпп
2
)4(
Δπ
п
()
,
FD
п
αθ
– спектральная плотность фона мешающих
сс2р
излучений (помехи) на входе разведприёмника без учёта затухания в ат-
D
мосфере, Вт/МГц;
D
– расстояние между станцией активных помех (САП) и разведприём-
с
f
ником, м; Δ
, ΔFп – ширина спектра сигнала и помехи, МГц.
c
– расстояние между РЭС и разведприёмником, м;
п
Обычно условие эффективной маскировки определяется неравенст-
S
≥ S
вом
п. вх
, т.е. для ситуации, изображённой на рис. 5.3,
с. вх
2
γλ
GGР
pпп
2
Δπ
)4(
п
()
F
FD
п
,
≥αθ
пп2р
2
γλ
GGР
pcи
F
2
Δπ
fD
)4(
c
c
()
,
αθ
.
pp2c
Отсюда требуемая для маскировки сигнала РЭС мощность передатчика помех
Δ
F
≥
Р
трп.
Δ
f
2
F
DG
п
P
c
пс
и
2
F
DG
сп
)
,
αθ
pp2c
.
,
()
αθ
пп2р
84
(θ, α)
=
F
p
Fc(θ, α)
1
1
D
θ
р
c
Разведприемник
D
п
Fc(θp, αp)
РЭС
Передатчик
помех
Рис. 5.3. Активная маскировка сигналов РЭС помехами
Обычно ширина спектра помехи ΔFп в 1,5–3 раза больше ширины
f
спектра маскируемого сигнала Δ
Ответ: так как П
> Пом, то радиотехническая маскировка не обес-
м
с
ΔFп = (1,5…3) Δfс.
печивается.
Задача 15. Определить требуемый коэффициент ослабления излуче-
ния Э
экранированного помещения, чтобы обеспечить скрытие от косми-
и
ческой РТР излучений РЭС на удалении
D = 400 км.
Параметры РЭС: Ри = 1 МВт, Gс = 103, Δfc = 5 МГц. Норма спек-
−
11
=
тральной плотности мощности в точке излучения
10П
ом
Решение. Для обеспечения скрытия в точке излучения спектральная
плотность потока мощности П
ния должна быть меньше или равна норме П
с учётом экранирующих свойств помеще-
м
П
=
м
2
4
– Пм ≤ Пом.
ом
си
.
fKDGРΔπ
cэ
Следовательно
GР
Ответ:
70 дБ.
=иЭ
K ≥
э
cи
2
Δ4π
fKD
cэ
2
lg10Э K
;
П
≤
oм
GР
си
;
ΔП4π fD
coм
.
эи
Вт
2
.
МГцм
⋅
85
Задача 16. Настройка и регулировка РЭС осуществляется в экрани-
рованном помещении I класса (Э
тие от наземной РТР, находящейся на удалении
Параметры РЭС: мощность передатчика РЭС
ент усиления антенны РЭС
Норма спектральной плотности потока мощности
Решение. Рассчитываем значение П
туры РТР
ρ
П
=
м
=
f
Δ
c
= 100 дБ/Вт). Обеспечивается ли скры-
э
G
= 103; ширина спектра сигнала Δfc = 4 МГц.
c
GР
cи
=
Δ4
fDK
π
c2иэ
D
= 20 км от РЭС?
с
Р
= 500 кВт; коэффици-
и
−
=
10П
ом
в точке расположения аппара-
м
GР
Э
cи
дБи,
10
Δ410
fD
π
c2и
Вт
10
2
МГцм
⋅
.
и сравниваем с Пом.
Если П
< Пом, то радиотехническая маскировка обеспечивается.
м
Ответ: радиотехническая маскировка обеспечивается.
Задача 17. Кратчайшее расстояние от РЭС до границы контроли-
руемой зоны D
при работе РЭС на эквивалент антенны? Параметры РЭС: Р
80Э
=
экв
−
10П
=
ом
Решение. Определяем значение П
= 8 км. Обеспечивается ли радиотехническая маскировка
гр
= 600 кВт,
и
дБ
, λ = 10 см, Δfc = 2 МГц. Норма спектральной плотности
Вт
Вт
11
2
.
МГцм
⋅
на границе контролируемой зоны:
м
ρ
з
,П
=
м
fΔ
c
где ρз – плотность потока мощности на границе контролируемой зоны,
определяемая по формуле
и
=ρ
з
4 DKРπ
.
2
грэ
Следовательно,
ρ
= .
м
з
fΔ
c
П
Если Пм < Пом, то скрытие обеспечивается.
Ответ: скрытие обеспечивается.
86
Задача 18. Определить требуемую мощность передатчика помех для
обеспечения активной радиотехнической маскировки сигнала РЛС на
входе разведприёмника. Разведка ведётся по боковому лепестку ДНА
РЭС, а помеха действует по боковому лепестку ДНА аппаратуры РТР
(рис. 5.3). Условие маскировки определяется неравенством S
≥ Sс на
п. вх
входе разведприёмника.
Параметры взаимного расположения РЭС, передатчика помех и ап-
паратуры РТР: D
Параметры РЭС: Р
2
бокс.
Параметры аппаратуры РТР: Р
2
бокp.
Параметры передатчика помех: Р
= 50 км; Dп =40 км.
с
08,0),(
=αθF
ртрртр
=αθF
пп
.
1,0),(
.
= 200 кВт, Gс = 105, Δfc = 2 МГц,
и
= 10–8 Вт, Gр = 100, γ = 0,5, ψ = 1,
вх min
= 500 Вт, Gп = 104, ΔFп = 4 МГц.
п
Решение. Спектральная плотность фона мешающих излучений (по-
мехи) на входе разведприёмника без учёта затухания в атмосфере
2
GР
λ
где
Р
вхп.
=
4πFGD
пп
2
π
4
п
SΔ=
вхп.
),(
Р
вхп.
,
F
п
.
ψγαθ
ппп2pр
Спектральная плотность сигнала РЭС на входе разведприёмника без
учёта затухания в атмосфере
2
λ
GР
где
Р
Из условия
вхс.
сс
=
2
4
4π
π
D
с
FG
ср
SS ≥
2
c
находим требуемую мощность передатчика
вхс.вхп.
SΔ=
вхс.
αθψ
Р
вхс.
,
f
c
).,(γ
рр
помех
Ответ:
2
Δ
F
п
=
Р
п
Р
и
Δ
f
c
.МВт2п=Р
F
DG
пс
2
F
DG
сп
),(
αθ
рр2с
.
),(
αθ
пп2p
Задача 19.
Определить дальность радиотехнической разведки
летом, если между РЭС и разведприёмником имеется лесополоса (β =
= 0,3 дБ/м) шириной l = 300 м. Параметры РЭС: Р
= 50 кВт; Gс = 1;
и
87
Δfc = 10 МГц; fc = 1 ГГц; поляризация радиоволн вертикальная. Пом =
=
≤
–14
= 3·10
где
Вт/м2·МГц.
Решение. Дальность радиотехнической разведки равна
Dπ=
p
Э
и
10
10=K .
э
Э
и
= βl .
GР
си
,
ΔП4 fK
cэoм
Ответ: Dp = 3,6 км.
Задача 20. Определить требуемую мощность передатчика помех Р
п
необходимую для обеспечения активной радиотехнической маскировки
),(),(
αθ=αθ FF
сигналов РЭС (рис. 5.3), если известно, что
= 2D
;
п
; ΔFп = 3Δfc; Ри = 50 кВт.
3GG =
пc
ппрррc
; Dс =
Решение. Условие обеспечения активной радиотехнической маски-
ровки сигналов РЭС
S
S≥
вхп.
.
вхс.
Следовательно,
2
F
DG
пс
2
F
DG
сп
Ответ:
≥
Р
п
≥пР
= 112,5 кВт.
Δ
F
п
Р
и
Δ
f
c
Задача 21. Определить, на каком удалении D
),(
αθ
рр2с
.
),(
αθ
пп2p
от разведприёмника
п
необходимо разместить передатчик помех, чтобы обеспечить радиотехническую маскировку сигналов РЭС (рис. 5.3), если известно, что D
),(),(
αθ=αθ FF
Решение.
Следовательно,
Ответ:
88
;
ппрррc
D ≤
п
D
п
.км5,9
; ΔFп = 5Δfc; Ри = 2Рп.
GG
пc
S
GР
GР
S≥
вхп.
F
пп
F
си
,
вхс.
)α,(θ
Δ
рр2с
Δ
F
)α,(θ
пп2p
f
c
D
.
с
п
= 30 км;
с
,
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Учебное пособие содержит необходимый минимум сведений, который позволит студентам ориентироваться в вопросах электромагнитной
совместимости при разработке конструкции различных радиоэлектронных средств.
В пособии приводятся теоретические основы системного подхода к
проблеме
тимальных частот РЭС, источников образования и характеристик помех,
методов борьбы с помехами, технических способов и средств защиты от
помех, защиты приёмных устройств от перегрузок, повышения помехоустойчивости РЭС методами пространственной селекции, повышения
помехоустойчивости РЭС методами частотной селекции, повышения помехоустойчивости РЭС методами временной селекции, обеспечения и
технических способов ЭМС собственных РЭС, организационных мероприятий обеспечения ЭМС.
перейти к знакомству с работами, указанными, например, в списках рекомендуемой литературы, а также к изучению других предметов по избранной специальности, подготовит к выполнению магистерских работ. К каждому занятию, лекции нужно
тивность освоения и усвоения нового материала повысится многократно,
придёт глубокое понимание, а значит, появится возможность использовать данный материал на практике.
электромагнитной совместимости, алгоритмов назначения оп-
Активное освоение материала учебного пособия позволит студентам
готовиться заранее. В этом случае эффек-
89
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Радиоэлектронные средства и мощные электромагнитные помехи /
под ред. В.И. Кравченко. – М. : Радио и связь, 1987. – 256 с.
2. Петровский, В.И. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств : учебное пособие для радиотехн. спец. вузов / В.И. Петровский, Ю.Е. Седельников. – М. : Радио и связь, 1986. – 215 с.
3. Малков, Н.А. Электромагнитная совместимость радиоэлектрон-
средств : учебное пособие / Н.А. Малков, А.П. Пудовкин. – Тамбов :
ных
Изд-во Тамб. гос. ун-та, 2007. – 88 с.
4. Экранирование в конструкциях РЭС : метод. указания / сост. :
Н.А. Кольтюков, О.А. Белоусов. – Тамбов : Изд-во Тамб. гос. ун-та, 2007. –
16 с.
5. Защита от радиопомех / под ред. М.В. Максимова. – М. : Сов. ра-
дио, 1976. – 496 с.
6. Вартанесян, В.А. Радиоэлектронная разведка / В.А. Вартанесян. –
М. : Воениздат,1991. – 254 с.
7. Палий, Л.И. Радиоэлектронная борьба / Л.И. Палий. – М. : Воен-
издат, 1989. – 350 с.
8. Бадалов, А.Л. Нормы на параметры электромагнитной совмести-
мости РЭС / А.Л. Бадалов, А.С. Михайлов. – М. : Радио и связь, 1990. –
271 с.
9. Костромина, Н.
циях РЭА (ЭВА) : учебное пособие / Н.В. Костромина, Е.П. Павлов ; Марийский политехн. ин-т им. А.М. Горького. – Йошкар-Ола, 1989. – 145 с.
10. Князев, А.Д. Конструирование радиоэлектронной и электронновычислительной аппаратуры с учётом электромагнитной совместимости /
А.Д. Князев, Л.Н. Кечиев, Б.В. Петров. –
11. Громзин, М.М. Работоспособность радиосредств при наличии
помех : Теория и практика. – Ч. 3 : Помехозащищённость радиосредств /
М.М. Громзин. – М., 1995. – 112 с.
12. Гурвич, И.С. Защита ЭВМ от внешних помех / И.С. Гурвич. –
2-е изд., перераб. и доп. – М. : Энергоатомиздат, 1984. – 224 с.
В. Электромагнитная совместимость в конструк-
М. : Радио и связь, 1989. – 223 с.
90
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]