Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств. Этапы и общие методы анализа эмс заданного комплекса рэс. Нужна помощь по изучению какой-либы темы

Электромагнитная совместимость – это совокупность условий, при которых радиоэлектронные средства (системы) могут выполнять свои функции, не испытывая недопустимого ухудшения основных характеристик при воздействии других радиоэлектронных средств и излучений, в свою очередь, не вызывая недопустимого ухудшения работы других РЭС.

При попадании мешающих сигналов в приемник они обрабатываются точно так же, как обрабатывались бы полезные сигналы, отраженные от цели. Изображения, создаваемые помехой на экране индикатора, могут иметь регулярную форму, если они появляются от единственного источника, и могут казаться неподвижными или движущимися в зависимости от соотношения частот повторения импульсов двух и более РЛС.

Отсутствие электромагнитной совместимости может привести к уменьшению дальности обнаружения и ухудшению изображения на индикаторе РЛС.

Мероприятия используемые для улучшения электромагнитной совместимости и подавления помех:

1. Фильтрация:

– используются фильтры для подавления гармоник сигнала;

– перестраиваемые полосовые фильтры (преселекторы), которые имеют полосу пропускания настолько близкую к полосе пропускания приемника, насколько это позволяет точность сопряжения и методы изготовления. Преселектор предназначен для ослабления всей нежелательной энергии вне полосы пропускания приемника;

– полосовые фильтры с фиксированной настройкой, используются для уменьшения влияния сильных мешающих сигналов, ожидаемых по обе стороны диапазона настройки приемника.

2. Угловая селекция, т.е. выключения приемника или передатчика на время, пока антенна ориентирована в заданном секторе пространства. Хотя такие устройства могут исключить помехи от РЛС или радиоэлектронных средств в заданной зоне, все информация о целях в этой зоне также утрачивается.

3. Устройство бланкирования запирают приемник на время ожидания прихода мешающего импульса. Действие этих устройств основано на априорном знании времени появления мешающих импульсов, такая информация обычно поступает по специальным цепям подачи запирающих импульсов.

4. Дискриминаторы частоты повторения импульсов, т.е. устройства устраняющие импульсы период повторения которых отличен от периода повторения импульсов РЛС.

5. Дискриминаторы длительности импульсов т.е. устройства устраняющие импульсы длительность которых сильно отличается от длительности импульсов РЛС.

6. Перестройка частоты РЛС по диапазону. Это является наиболее эффективным средством достижения совместимости в условиях высокой плотности загрузки рабочего диапазона частот.

7. Уменьшения уровня боковых лепестков, для устранения помех проникающих в приемник через боковые лепестки ДН антенны.

8. Компенсация помех по боковым лепесткам, для этого используется ненаправленная компенсационная антенна с малым КПД, работающая совместно с основной антенной. Сигналы с обеих антенн подаются на отдельные приемники, и выходные сигналы с этих приемников сравниваются. Если при сравнении сигнал в канале компенсационной антенны оказался выше, чем в канале основной антенны, то он подавляется. Наличие регулировки усиления в канале ненаправленной антенны позволяет регулировать степень подавления сигналов боковых лепестков.

9. Совместная синхронизация РЛС для предотвращения повреждений входных цепей приемников, в этом случае все РЛС, работающие в зоне с большой плотностью размещения РЛС, будут излучать импульсы одновременно.

10. Формирование излучаемых импульсов т.е. применение в различных РЛС импульсов различных модуляций.

Вывод: Анализ радиоэлектронных средств, использование которых ожидается совместно с новой РЛС, а также учет возможного взаимного влияния между новой РЛС и существующими системами является важным аспектом системного подхода при разработке радиоэлектронных систем.

В целом задача определения степени достижения ЭМС в конкретной ситуации сводится к решению двух частных задач: внешней и внутренней (по отношению к данному РЭС ) .

Внешняя задача заключается в оценке электромагнитной обстановки (ЭМО) в точке расположения приемника-рецептора , определяемой как совокупность параметров полезного и мешающих сигналов на входе рецептора. При этом составляется статистическая модель ЭМО , которая наряду с постоянными параметрами (расстройки несущих частот ПС и МС, их средние значения мощностей и др.) включает в себя все вероятностные параметры полезного и мешающих радиосигналов с учетом статистической природы их формирования и распространения: случайности параметров модулирующих сигналов при данном виде модуляции, быстрых и медленных замираний полезного и мешающих радиосигналов, возможных нелинейных эффектов в приемнике при повышенных уровнях радиосигналов на входе приемника). Внутренняя задача заключается в количественном определении степени воздействия непреднамеренных помех на качество функционирования РЭС. Решение внутренней задачи обычно производится с использованием методов статистической радиотехники и статистической теории оптимального приема сигналов, развитых применительно к случаям воздействия непреднамеренных помех с учетом необходимости обеспечения ЭМС РЭС.

Решение о том, достигнута ли ЭМС рассматриваемой совокупности РЭС, должно приниматься, исходя из допустимости или недопустимости рассчитанных процентов временинедопустимого снижения качества функционирования радиоприемных устройств всех РЭС в данной ЭМО из-за воздействия мешающих сигналов. Отсюда вытекает трехэтапная схема решения задачи оценки ЭМС:

Этап 1 . Решается задача оценки ЭМО . Как отмечалось выше, ее исходными данными являются географические и энергетические характеристики и параметры источников полезных и мешающих сигналов. Результатом решения этой задачи являются количественные детерминированные и вероятностные характеристики полезных и мешающих сигналов, воздействующих на приемное устройство каждого из РЭС. При этом совокупность мешающих сигналов, потенциально опасных в отношении нарушения ЭМС и требующих проведения количественного анализа, называют помеховой обстановкой .

Этап 2 . Решается задача оценки ухудшения качества приема полезного сигнала из-за влияния непреднамеренных помех. Исходными данными для ее решения являются результаты решения задачи первого этапа. Результат решения задачи второго этапа характеризует степень.

Этап 3. По результатам решения задачи второго этапа производится оценка ЭМС РЭС , исходя из превышения или непревышения допустимых значений рассчитанными по выбранному критерию ЭМС процентами временинедопустимого снижения качества функционирования радиоприемных устройств всех РЭС в данной ЭМО из-за воздействия мешающих сигналов.

Оценка ЭМС РЭС может производиться различными методами:

1/ расчетным;

2/ экспериментальным – на основе измерений ряда параметров взаимодействующих РЭС;

3/ смешанным (сочетание расчетного и экспериментального методов).

Расчетные методы оценки ЭМС используются при решении следующих задач:

Прогнозирование электромагнитной обстановки;

Перспективное планирование и эффективное использование спектра радиочастот;

Подготовка материалов для заключений (решений) на право пользования определенными полосами частот;

Определение степени обеспечения ЭМС РЭС;

Оценка степени влияния непреднамеренных помех на качество функционирования РЭС;

Оценка эффективности мер по обеспечению ЭМС РЭС;

Разработка норм частотно-территориального разноса между РЭС.

Учитывая важность решения задач ЭМС, во многих странах, в том числе и в России, существует целая система нормативных документов (Государственных стандартов, Норм на параметры излучения передатчиков и т.д.), которые регламентируют основные характеристики и параметры РЭС, влияющие на их ЭМС. К числу наиболее важных нормативных документов такого рода относятся следующие:

ГОСТ 30372- 95. Совместимость технических средств электромагнитная. Термины и определения;

ГОСТ 23882-710. Совместимость радиоэлектронных средств электромагнитная. Номенклатура параметров и классификация технических характеристик;

ГОСТ Р50842-95. Устройства радиопередающие народнохозяйственного применения. Требования к побочным радиоизлучениям. Методы измерения и контроля;

ГОСТ Р 51319-910. Совместимость технических средств электромагнитная. Приборы для измерения индустриальных радиопомех. Технические требования и методы испытаний.

ГОСТ Р 51320-910. Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные. Методы испытаний технических средств – источников индустриальных помех;

Нормы 19-02. Нормы на ширину полосы радиочастот и внеполосные излучения радиопередатчиков гражданского применения.

1.5 Общие методы обеспечения ЭМС

Обеспечение ЭМС на практике достигается реализацией комплекса обязательных для пользователей радиоспектра организационно-технических мер, устанавливаемых и контролируемых соответствующими государственными органами:

а) централизованное распределение и выделение полос частот различным службам радиосвязи;

б) научно обоснованное управление использованием радиоспектра;

в) жесткий контроль выполнения нормативных показателей ЭМС (в частности, ограничение мощности радиоизлучений в определенных направлениях).

Одним из важнейших технических способов достижения ЭМС РЭС является обеспечение частотно-территориального разноса (ЧТР) этих РЭС. ЧТР представляет собой совокупность частотного разноса (ЧР – разности рабочих частот передатчиков ПС и МС) и минимально необходимого территориального разноса (ТР) каждого из передатчиков мешающих сигналов относительно рецептора. ТР для каждого мешающего передатчика зависит, в частности, и от совокупности параметров Rм, и так называемого “ситуационного плана” (рис. 1.8).

На рис.1.8 приняты следующие обозначения: ПРС – радиостанция основной (полезной) системы радиосвязи (СРС), подверженная воздействию МС от другого РЭС; МРС - радиостанция мешающей СРС, являющаяся источником МС для рассматриваемой ПРС; Rc – длина трассы распространения ПС; Rм – длина трассы распространения МС; f пд с –частота ПС; ДНА – диаграмма направленности антенны; МС - мещающий радиосигнал; j м – угол прихода МС; f пд м – частота МС;; a м – угол исхода МС.

Помимо общих организационно-технических мер применяются различные

специальные технические средства, уменьшающие влияние МС на качество приема ПС посредством снижения уровня МС на входе рецептора или ослабления влияния МС на качество приема за счет использования компенсаторов помех. Рассмотрение таких средств проведено в главе 10.

Рис.1.8 Cитуационный план помеховой ситуации при воздействии одного мешающего сигнала

Общая методика анализа ЭМС РЭС, включающая в себя общий алгоритм анализа ЭМС, подготовку и первичный анализ исходных данных для произвольного сложного случая ЭМО, алгоритм проверки выполнения ЭМС для каждоговарианта взаимодействия в данной ЭМО, примеры расчетов ЭМСдля различных вариантов и список литературы, содержащий большое количество нужных для расчетов Рекомендаций МСЭ-Р, даны в .

Постоянное увеличение плотности размещения радиоэлектронных средств при ограниченном частотном ресурсе приводят к увеличению уровня взаимных помех, нарушающих нормальную работу этих средств. Плотное размещение РЭС и их антенн приводит к тому, что электромагнитные поля, излучаемые антеннами радиопередатчиков могут создавать в антеннах радиоприемников высокочастотные ЭДС, что может создавать перегрузку входных каскадов и нарушение нормального функционирования радиоприёмников (РПМ) или даже выход их из строя.

При анализе внутриобъектовой электромагнитной совместимости используют следующие виды оценок:

1) Парная. При парной оценке ЭМС осуществляется учет воздействия помех радиопередатчика (РПД) одного РЭС на РПМ другого объекта.

2) Групповая. При групповой оценке – учет помехового воздействия всех РПД на один РПМ объекта

3) Комплексная. При комплексной оценке ЭМС анализируется совместимость каждого из РЭС объекта со всеми остальными РЭС этого объекта.

ЭМС РЭС объекта рассчитывают в следующем порядке:

1) Определение потенциально несовместимых пар РЭС,

2) Расчет энергетических характеристик непреднамеренных радиопомех,

3) Определение степени обеспечения ЭМС.

На основе частотного анализа определяются источники и рецепторы радиопомех. Расчет энергетических характеристик радиопомех предусматривает определение мощности совокупной радиопомехи, приведенной ко входу РПМ, с учетом проникновения радиопомех через антенно-фидерный тракт.

Определение степени обеспечения ЭМС РЭС объекта производят на основе парной или групповой оценки ЭМС.

Порядок проведения парной оценки ЭМС РЭС:

1) Определяют мощность P ij непреднамеренной радиопомехи, приведенную ко входу i-го РПМ, от j-го мешающего РПД;

2) Аналитически определяют допустимую мощность P i доп непреднамеренной радиопомехи на входе i-го РПМ от j-го РПД;

3) Сравнивают уровень мощности радиопомехи , в дБ, на входе РПМ с допустимым и определяют степень обеспечения ЭМС, которая определяется показателем

(1)

Групповая оценка ЭМС РЭС проводится по следующему алгоритму:

1) Определяется суммарная мощность P iΣ радиопомех, приведенных ко входу i-го РПМ, от РПД объекта;

2) Аналитически определяют допустимую мощность P i доп радиопомехи на входе i-го РПМ оцениваемого РЭС;

3) Сравнивают уровень суммарной мощности радиопомех с допустимым уровнем и определяют степень обеспечения ЭМС приемника оцениваемого РЭС с РПД остальных РЭС объекта.

Показатель обеспечения ЭМС РЭС объекта, в дБ, при групповой оценке определяется по формуле

(2)

Значения и в децибелах характеризуют степень запаса обеспечения ЭМС (если она положительна) или степень недостаточности обеспечения ЭМС (если она отрицательна).

Комплексная оценка ЭМС РЭС является наиболее сложной и на практике проводится редко.

Технические параметры РЭС, влияющие на их ЭМС

Основными нормируемыми техническими параметрами, определяющими ЭМС РЭС, являются:

1) Для радиопередающих устройств :

· Мощность несущей РПД;

· Ширина полосы частот основного излучения РПД;

· Отклонение несущей частоты РПД передатчика от номинального значения;

· Уровень внеполосных излучений (ВИ) РПД;

· Уровень побочных излучений (ПИ), в том числе интермодуляционных излучений (ИМИ) РПД;

2) Для радиоприемных устройств:

· Чувствительность РПМ, которая характеризует способность приемника принимать слабые сигналы, т.е. уровень принимаемого сигнала, при котором переданная информация может быть воспроизведена с удовлетворительным качеством;

· Избирательность РПМ по соседнему каналу (СК), по побочному каналу приема (ПКП), интермодуляционная;

· Уровень излучения гетеродинов РПМ, который характеризует возможность излучения помех приемником на частотах гетеродинов и их гармониках.

Помимо нормируемых параметров передатчиков и приемников, на ЭМС РЭС влияют:

· Диаграмма направленности (ДН) при излучении и приеме на рабочих частотах;

· ДН на частотах внеполосных и побочных излучений РПД;

· ДН на частотах соседних и побочных каналов приемника РПМ;

· Временной режим работы РЭС на излучение и прием.

Из-за технологического несовершенства РПД их спектр излучения, помимо основного излучения (ОИ), содержит нежелательные внеполосные и побочные излучения, за пределами необходимой полосы частот.

К побочным излучениям относятся:

· Радиоизлучение на гармонике;

· Радиоизлучение на субгармонике;

· Комбинационное радиоизлучение;

· Интермодуляционное радиоизлучение.

Из-за неидеальности параметров РПМ, помимо основного канала приема, имеют большое число неосновных каналов – соседних и побочных, которые не предназначены для приема полезного сигнала. К побочным каналам приема относятся каналы, включающие промежуточную, зеркальную, комбинационную частоты и гармоники частот настройки РПМ.

Из-за недостаточной избирательности РПМ возможны помеха по соседнему каналу приема, помехи обусловленные эффектом блокирования и эффектом переноса шумов гетеродина в тракт промежуточной частоты приемника. Эффект блокирования проявляется как изменение отношения с/ш на выходе РПМ при действии радиопомехи на его входе, частота которой находится в полосе частот, начиная от частоты соседнего канала до частоты, на которой уровень ослабления помехи соседними контурами РПМ составляет -80дБ. Эффект переноса шумов гетеродина заключается в преобразовании части энергетического спектра шума гетеродина РПМ с шириной, равной полосе пропускания тракта ПЧ РПМ, в промежуточную частоту и попадании шума в тракт ПЧ ПРМ в виде энергии шума.

При воздействии на нелинейные элементы РПМ двух или более радиопомех в нем может возникнуть интермодуляционная помеха, вызывающая возникновение отклика на выходе РПМ, а так же перекрестное искажения – изменение спектра полезного радиосигнала на выходе РПМ при наличии на его входе модулированной радиопомехи.

Признаками прохождения радиопомех через антенну по наблюдаемому эффекту на выходе РПМ являются:

· Полное пропадание помех на выходе при отсоединении антенны от РПМ и подключения вместо нее эквивалента антенны;

· Изменение уровня помех синхронно с изменением направления антенны приемника-рецептора помех при неподвижной антенне источника помех;

· Существенная зависимость уровня помех от типа используемой антенны или места ее расположения на объекте;

· Значительное уменьшение уровня помех при полном или частичном экранировании раскрыва антенны.

Признаками прохождения помех через экран РПМ являются существенное увеличение помех на выходе РПМ при искусственном ухудшении качества его экранировки и наоборот – уменьшение помех при улучшении качества экранировки. Указанные эффекты могут быть достигнуты следующими приемами:

· Частичным или полным извлечением шасси из кожуха при подключении РПМ через удлинительные ремонтные кабели;

· Помещением РПМ в дополнительный экран.

Для определения вида помехи по характеру их мешающего действия следует руководствоваться следующими положениями:

· помехи, вызванные внеполосными излучениями РПД, воспринимаются как возрастание уровня шумов на выходе РПМ;

· помехи, вызванные побочными излучениями РПД и обусловленные наличием побочных каналов приема РПМ, воспринимаются как невнятная (сложно-различимая) модуляция РПД – источника непреднамеренных радиопомех;

· эффект блокирования РПМ проявляется в одновременном уменьшении уровня полезного сигнала и шумов (индустриальных радиопомех) под воздействием помехи. Помеха как бы подавляет (блокирует) полезный сигнал, при этом модуляция радиопередатчика-источника помех на выходе РПМ не прослушивается;

· помехи интермодуляции прослушиваются обычно на выходе РПМ разборчиво как модуляция одного из работающих одновременно РПД-источника радиопомех.

Министерство транспорта Российской федерации (Минтранс России)

Федеральное агентство воздушного транспорта (Росавиация)

Федеральное Государственное бюджетное образовательное

учреждение профессионального высшего образования

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГРАЖДНСКОЙ АВИАЦИИ

Кафедра №12

КУРСОВАЯ РАБОТА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ЭЛЕКТОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ РАДИОЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ»

Выполнил студент группы 803

Казаков Д.С.

Номер зачетной книжки 80042

Санкт-Петербург

Исходные данные для расчета

Исходные данные для расчета выбираются согласно трем последним цифрам номера зачетной книжки:

Частота основного излучения: f0Т = 220 [МГц];

Частота основного канала приема: f0R =126 [МГц];

Мощность излучения на частоте: PT(f0Т) = 10 [Вт];

Коэффициент усиления передающей антенны в направлении к приемной: GTR = 10 [дБ];

Коэффициент усиления приемной антенны в направлении к передающей: GRT =7 [дБ];

Расстояние между антеннами: d = 1,2 [км];

Восприимчивость приемника по частоте: PR(f0R) = -113 [дБм];

Скорость передачи данных: ns = 2,4 [кБит/с];

Индекс частотной модуляции: mf = 1,5.

В данной работе используются эксплуатационно-технические характеристики приемного тракта радиостанции авиационной воздушной связи Баклан-20:

Промежуточная частота РП: fIF = 20 [МГц];

Полоса пропускания по ПЧ: ВR = 16 [кГц];

Частота гетеродина РП: fL0 = 106 [МГц].

Порядок анализа ЭМС пары ИП-РП

Частота основного излучения ИП: f0Т = 220 [МГц].

Минимальная частота побочного излучения ИП: fSTmin = 22 [МГц].

Максимальная частота побочного излучения ИП: fSTmax = 2200 [МГц].

Частота основного канала приема РП: f0R =126 [МГц].

Минимальная частота побочного канала приема РП: fSRmin =12,6 [МГц].

Максимальная частота побочного канала приема РП: fSRmax=1260 [МГц].

Необходимый разнос между рабочими частотами ИП и РП:

2 f0R =25,2 [МГц].

ОО |220-126|<25,2 - не выполняется;

ОП 220 < 1260 - выполняется, 220> 12,6 - выполняется;

ПО 22 < 126 - выполняется, 2200 > 126 - выполняется;

ПП 22 < 1260 - выполняется, 2200 > 12,6 - выполняется.

По результатам сравнения частот излучения ИП и отклика РП делаем заключение: так как неравенство ОО не выполняется, то из данных комбинаций необходимо рассматривать ОП, ПО, ПП. Комбинация ОО исключается из анализа.

Последующий анализ ЭМС основывается на суммировании данных (в децибелах) согласно выражению:

(f,t,d,p) = PT (fT)+GT (fT,t,p)-L(fT,t,d,p)+GR(fR)-PR (fR)+CF(BT,BR,?f).

Амплитудная оценка помех

Выходная мощность ИП на частоте основного излучения:(fOT) = 101g(PT (fОТ)/ PO) = 101g(10/10-3)=40 [дБм].

Выходная мощность ИП на частоте побочного излучения:

(fST) = PT(fОТ) - 60 = 37 - 60 = - 20 [дБм].

Усиление антенны ИП в направлении РП: GTR (f) =10 [дБ] .

Усиление антенны ИП в направлении ИП: GRT (f) =7 [дБ].

Потери при распространении радиоволн длиной ? в свободном пространстве на расстоянии d согласно выражению:[дБ] = 201g(? / 4?d) = 20lg(c/4?fd).

·ОП: fSRmin=12,6 [МГц];

·ПО: fSTmin=22 [МГц];

·ПП: fSRmin=12,6 [МГц].

ОП[дБ] = 20lg(3*108 / 4*3,14*12,6*106*1200) = -56[дБ];ПО[дБ] = 20lg(3*108 / 4*3,14*22*106*1200) = -60,9 [дБ];ПП[дБ]= 20lg(3*108 / 4*3,14*12,6*106*1200) = -56 [дБ].

частота помеха усиление антенна

13. Мощность помехи на входе РП РA(f) дБм определяется по сумме данных в строках 8...12:

ОП: РA(f) = PT(fOT) + GTR (f) + GRT (f) + LОП = 1 [дБм];

ПО: РA(f) = PT(fST) + GTR (f) + GRT (f) + LПО = -63,9[дБм];

ПП: РA(f) = PT(fST) + GTR (f) + GRT (f) + LПП = -59[дБм].

Восприимчивость РП на частоте основного канала приема:

(f0R)= -113[дБм].

Восприимчивость РП на частоте побочного канала приема:

PR(fSR)= PR(f)+ 80 = -113+80=-33 [дБм].

Предварительная оценка уровня ЭМП в дБ, определяемая по разности данных в строках 13 и 14 или 13 и 15:

·ОП: 1+33=34[дБм];

·ПО: -63,9+113=49,1[дБм];

·ПП: -59+33=-26[дБм].

По результатам полученных данных в делаем заключение о необходимости перейти к ЧОП - частотной оценке помех, т.к. ОО, ОП и ПО > -10 дБ.

Частотная оценка помех

Коррекция результатов АОП, учитывающая различие полос частот ИП и РП

Частота следования импульсов на выходе ИП при импульсном излучении: fc=ns/2

2,4/2= 1,2 [кГц].

Ширина полосы частот ИП: ВT =2F(1+ mf), т.к. mf > 1

ВT =2*1,2(1+1,5)=6 [кГц].

Ширина полосы частот РП: ВR = 16 [кГц].

Поправочный коэффициент:

т.к. соотношение полос частот ИП и РП - ВR >ВT , следовательно, нет необходимости в коррекции.. Коррекция результатов АОП, учитывающая разнос частот ИП и РП

Частота гетеродина РП: fL0 = 106 [МГц].

Промежуточная частота РП: fIF = 20 [МГц].

Т.к. комбинация ОО отсутствует, то пункт 24 и 25 пропускаем.

Определяем величину отношения:

T /(fL0+ fIF) = 220/(106+20)=1,74 (ближайшее целое число 2).

Результат перемножения данных строк 22 и 26:

* 2 = 212 [МГц].

Определяем разнос частот в комбинации ОП по данным строк 1, 23, 27:

|(l)± (23) -(27)| = |220± 20-212| = 12 [МГц].

Поправку CF дБ в комбинации ОП, определяем согласно 28 строки и рис. 6.1 учебного пособия:

40lg((BT+BR)/2?f)= 40lg((6*103+16*103)/2*12*106)=-121,5[дБ].

Определяем величину отношения f0R/f0T:ОR/fOT =116/220 = 0,51; выбираем f0R/f0T =1 как ближайшее целое число.

Результат перемножения данных строк 1и 30: 220*1 = 220 [МГц].

Определяем разнос частот в комбинации ПО по данным строк 4 и 31: ?f=220-116=94 [МГц].

Определяем поправку CF дБ в комбинации ПО, согласно данным предыдущего пункта и рис 6.1:

40lg((BT+BR)/2?f) = 40lg((6*103+16*103)/2*94*106) = -157,3[дБ].

Т.к. комбинация ПП отсутствует, то пункт 34 и 35 пропускаем.

Итоговый результат IM дБ, получаемый суммированием данных в строках:

и 25 для ОО,

и 29 для ОП,

и 33 для ПО,

и 35 для ПП.

Если для какой-то комбинации IM ?-10 дБ, то можно считать, что она отсутствует.

·ОП: 34 -138,6 = -87,6[дБм];

·ПО: 49,1-157,3=-108,2[дБм];

Для комбинаций ОО, ОП, ПО IM ? -10дБ, т.е. помеха при данном разносе частот отсутствует, следовательно, ДОП не нужна.

Таблица 1

№ строкиКомбинацияОООППОППАОП840,09-20,0-20,01010,010,010,0117,07,07,012-56-60,9-56131-63,9-5914-113,015-33,0-33,0163449,1-26ЧОП 1 коррекция20213449,1ЧОП 2 коррекция2529-121,533-157,33536-87,5-108,2Используемая литература

1. Фролов В.И. Электромагнитная совместимость радиоэлектронного оборудования: Учебное пособие/Академия ГА, Санкт-Петербург,2004.

Репетиторство

Нужна помощь по изучению какой-либы темы?

Наши специалисты проконсультируют или окажут репетиторские услуги по интересующей вас тематике.
Отправь заявку с указанием темы прямо сейчас, чтобы узнать о возможности получения консультации.

Радиочастотный спектр является ценным государственным и международным ресурсом. Задачи рационального использования данного ресурса сводятся к обеспечению электромагнитной совместимости (ЭМС) и становятся все более важными при возрастании количества используемых радиоэлектронных средств (РЭС).

Работа группировки РЭС на общей территории может привести к нарушению условий ЭМС, что приведет к взаимных помехам. Помеха может возникнуть в результате побочного излучения, интермодуляционного воздействия, неидеальных параметров приемопередающего оборудования и антенн.

Комплексное исследование специалистами ОАО "Гипросвязь" позволит заранее выявить потенциально помеховые ситуации и предоставить возможные пути по их решению. Исследования проводятся в рамках теоретических и практических исследований.

Для решения задачи ЭМС в ОАО "Гипросвязь" применяется специализированное ПО, цифровые карты местности и измерительное оборудование.

ЭМС РЭС, расположенных на одном объекте

При размещении на одном объекте множества приемо-передающих антенн радиоэлектронных средств (РЭС) становится актуальной задача исследования условий электромагнитной совместимости.

Примером плотного размещения антенн служат мачты, крыши высотных зданий и прочие высотные объекты, на которых одновременно устанавливаются антенны РЭС различного назначения и работающих в различных полосах радиочастотного спектра: системы сотовой подвижной радиосвязи стандартов GSM, UMTS, cdma2000 и LTE, системы широкополосного беспроводного доступа WiMAX (802.16 d/e), Wi-Fi и Canopy, радиовещательные передатчики (аналоговые и цифровые), радиорелейные станции, РЭС специального назначения и другие РЭС.

Причины возникновения помех:

• недостаточное ослабление внеполосного и побочного излучения передатчиков РЭС;
• недостаточная избирательность приемников РЭС;
• недостаточная линейность амплитудных характеристик передающих и приемных трактов РЭС;
• образование интермодуляционных продуктов на нелинейных участках амплитудных характеристик передающих и приемных тактах при взаимодействии множества различных сигналов;
• возникновение электромагнитной связи между элементами антенн РЭС в рабочих полосах радиочастот вследствие особенностей их конструкций и материалов;
• блокирование приемного тракта РЭС при выполнении вышеперечисленных условий и наличии мощного передатчика.

Возникающие взаимные помехи могут ухудшить параметры качества функционирования РЭС или даже заблокировать приемные тракты.

Заказчикам мы предлагаем комплексные исследования условий выполнения ЭМС РЭС, расположенных на одном объекте, включающие теоретические расчеты и натурные измерения.

Теоретические исследования базируются на вычислительных методах электродинамики, теории антенн и распространения радиоволн, теории цифровой радиосвязи, теории радиопередающих и радиоприемных устройств.

Используя информацию о типе и конструкции антенн, архитектуре мачты (крыши) и ближайших металлических конструкциях на основе вычислительных методов электродинамики мы выполняем моделирование электродинамических параметров, характеризующих электромагнитную связь между элементами антенн различных РЭС, их диаграммы направленности и коэффициенты усиления. Далее, используя эти данные, выполняем расчет суммарной мощности от всех передающих РЭС, находящихся в пределах объекта, на входе каждого приемника.

При необходимости теоретические исследования могут быть дополнены практическими измерениями с использованием современных векторных генераторов и анализаторов спектра. На основании результатов теоретических и практических исследований заказчику передается заключение о выполнении/нарушении критериев помехозащищенности приемных трактов РЭС и рекомендации по устранению помеховых ситуаций.

Применяемые нами методы исследования условий ЭМС РЭС, расположенных на одном объекте в непосредственной близости, позволяют выявить потенциально опасные помеховые ситуации и определить возможные пути их устранения.

ЭМС группировки РЭС

Вследствие постоянного увеличения числа новых РЭС гражданского и специального назначения обеспечение условий ЭМС РЭС становится актуальной и важной практической задачей.

На этапе строительства новых фиксированных и подвижных сетей радиосвязи, а также внедрения новых РЭС, дополнительно к уже имеющейся группировке, специалисты ОАО «Гипросвязь» выполняют проектные работы по обеспечению условий электромагнитной совместимости.

Учитывая, что радиочастотный спектр является ценным государственным и международным ресурсом, для определения направлений государственной политики в области развития отрасли связи специалистами ОАО «Гипросвязь» выполняются научно-исследовательские работы по анализу загруженности радиочастотного спектра, а также условиям внедрения новых технологий радиосвязи.

Для решения задач ЭМС в ОАО «Гипросвязь» применяется специализированное программное обеспечение, цифровые карты местности и измерительное оборудование. Программное обеспечение позволяет рассчитывать ЭМС на основе основных технических параметров РЭС с использованием цифровых карт местности на основе разработанных методик и Рекомендаций МСЭ-R:

• зоны обслуживания и помех для группировки РЭС;
• групповое помеховое воздействие на РЭС;
• дуэльные помеховые ситуации по всем возможным каналам проникновения помех.

Пример анализа ЭМС в дуэльной ситуации

Пример расчета зоны помех от группировки РЭС

По результатам расчетов разрабатывается перечень мер для устранения помехового воздействия.

При работе с устаревшими радиоэлектронными средствами специального назначения часто приходится сталкиватся с отсутствием информации о технических характеристиках РЭС, необходимых для расчетов ЭМС.

В случаях, когда критерии помехозащищенности теоретически определить не представляется возможным, используется специализированный аппаратно-программный комплекс (АПК). АПК позволяет генерировать и измерять радиосигналы систем радиосвязи стандартов: GSM, UMTS, LTE, cdma 2000, Wi-Fi, WiMax, APCO, DECT, ZigBee, Bluetooth, подать помеху на вход РЭС-рецептора помехи и получить экспериментальным путем критерии помехозащищенности. Кроме того, наш АПК также позволяет генерировать сигналы РЭС специального назначения: радиолокаторов, пеленгаторов, высотомеров. Ключевой особенностью АПК является возможность одновременной генерации множества сигналов различных технологий.

Заказчикам мы выполняем следующие виды работ:

• решение задач электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств различного назначения;
• частотно-территориальное планирование сетей фиксированной и подвижной радиосвязи;
• решение задач электромагнитной совместимости РЭС, находящихся на одном объекте;
• электромагнитная совместимость спутниковых сетей связи;
• аналитические работы по использования частотного ресурса в мире и Республике Беларусь.

ЭМС спутниковых сетей связи

В настоящее время в Республике Беларусь ведется активная разработка проекта по реализации национальных спутниковых сетей связи и вещания на геостационарной орбите, что позволит Республике Беларусь представлять телекоммуникационные услуги на новом уровне. Это обеспечит населению информационную независимость, современную связь как на территории Республики Беларусь, так и за ее пределами, предоставление физическим и юридическим лицам широкого спектра услуг (цифровое спутниковое вещание, передача данных и т.п.), а также получение экономической выгоды от сдачи в аренду ресурса спутника.

В начале 2011 года был инициирован вопрос о привлечении инвестиций для создания национальной системы спутниковой связи и вещания. Один из самых важных вопросов создания национальной системы спутниковой связи и вещания является вопрос загруженности и использования орбитально-частотного ресурса (ОЧР), его защиты на международном уровне.

В ОАО «Гипросвязь» специалистами проводилось исследование возможности использования ОЧР в национальных интересах.

Проведены исследования ОЧР в позициях 37.8° в.д., 51.5°в.д. и 64.4° в.д. как наиболее актуальных для реализации национальной системы спутниковой связи и вещания. Рассматриваются перспективные направления по расширению ОЧР в указанных позициях, идут работы по координации заявленного ОЧР.

Для обеспечения международно-правовой защиты ОЧР Республики Беларусь в ОАО «Гипросвязь» проводится обработка Международных циркуляров BR IFIC на предмет необходимости координации новых геостационарных спутниковых сетей с уже заявленными сетями Администрацией связи Республики Беларусь.