9.5Влияние помех на работу радиолинии
Помехами (или шумами) называют посторонние сигналы, поступающие на вход радиоприемного устройства одновременно с полезным сигналом и имеющие частоту в полосе пропускания приемника.
Для уверенного обнаружения полезного сигнала на выходе приемника необходимо, чтобы мощность полезного сигнала Рс превышала мощность помехи Рш. Уровень помех так же, как и уровень полезного сигнала претерпевает случайные изменения во времени. Поэтому вычисляется вероятность того, что на данной радиолинии отношение Рс / Рш превышает заданное значение. Эта вероятность называется устойчивостью работы радиолинии.
Мощность помех на входе приемника Рш принято определять через шумовую температуру Тш:
,
(8)
где
k=1,38×10-23
Вт/град Гц – постоянная Больцмана;
- полоса пропускания приемника (Гц).
Суммарная шумовая температура на входе согласованного с антенной приемного устройства
,
(9)
где
- температура теплового шума приемника,
приведенная к его входу (она зависит от
типа приемного устройства и возрастает
с ростом рабочей частоты, причем в
диапазоне СН и КВ часто
превосходит остальные слагаемые
формулы);
- температура теплового шума конструкции
приемной антенны, определяемая тепловыми
потерями в антенне;
- антенная температура, определяемая
общим воздействием на антенну всех
внешних источников шумовых помех, к
которым относятся промышленные и
атмосферные помехи, помехи, космического
происхождения; шумы, обусловленные
тепловым излучением поверхности и
атмосферы Земли.
можно представить как сумму шумовых
температур отдельных источников
,
(10)
где
- температура промышленных помех,
- температура атмосферных (грозовых)
помех,
- температура галактики,
– температура дискретных космических
источников радиоизлучения,
– температура газов атмосферы Земли,
- температура поверхности Земли.
Для
определения
необходимо
вычислить интеграл по полному углу
Ω=4π, отсчитываемому из точки наблюдения
для каждого из слагаемых (10). Например,
,
(11)
где
и
– КНД и нормированная характеристика
направленности приемной антенны,
- угловое распределение яркостной
температуры внешних источников. Яркостной
температурой источника помех (шума)
называется температура абсолютно
черного тела, создающего такую же
спектральную плотность излучения
(плотность потока мощности в полосе
частот 1Гц), как и данный источник.
Основной задачей, решаемой при изучении РРВ, является разработка методов расчета энергетических параметров РЛ таким образом, чтобы в точке наблюдения с заданной вероятностью выполнялось необходимое соотношение Рс / Рш.
Избыточная мощность РПДУ приводит к удорожанию системы и к возможному созданию помех другим РЛ.
Мощность полезного сигнала и помехи на входе РПрУ зависит от частоты. Поэтому в ряде случаев имеется возможность выбора оптимальной рабочей длины волны, для которой отношение Рс / Рш максимально, и энергетические параметры РЛ при заданных условиях оказываются наилучшими.