2.3.3. Широкополосные излучения и их определение

Термин широкополосное излучение означает, что пО уровню 3 дБ полоса частот его энергетического спектра шире некоторой эталонной полосы, в качестве которой принята полоса пропускания по уровню 3 дБ измерительного приемника ЭМП (см. § 3.5). В этом случае приемник ЭМП имеет полосу пропускания Bj, (рис. 2.10), симметричную относительно несущей /с- Из рисунка следует, что импульс является широкополосным, поскольку его ширина полосы по уровню 3 дБ Bg больше полосы пропускания приемника ЭМП.

Для проверки широкополосности приемник перестраивают вверх или вниз по диапазону в полосах частот, численно равных его полосе пропускания В по уровню 3 дБ. Если при этом напряжение на выходе AU изменяется менее, чем на 3 дБ, то такое излучение широкополосное. Если изменение AU незначительно, то источник очень широкополосный по сравнению с полосой имерительного приемника. Если же изменение hU 3 дБ, то излучение считается промежуточным между узко- и широкополосным.

Установить широкополосность излучения можно уменьшением полосы пропускания приемника до Bj,/2. Если при этом выходное напряжение изменяется на At/ > 3 дБ, то

излучение широкополсс-

Т а блица 2.4

*) Перестройка приемника в пределах части диапазона, равной его полосе пропускания.

**) Для проверки узкополосности расширить полосу пропускания приемника в 2 раза. Для провер-,<и широкополосности сузить полосу пропускания в 2 раза.

ное. Если AV л; 3 дБ, то излучение промежуточно* между узко- и широкополосным.

Отмеченные критерии определения узкополосности и широкополосности излучений сведены в табл. 2.4.

Можно выделить особые случаи, при которых изменение напряжения на выходе измерительного при-елшика составляет приблизительно 3 дБ: промежуточное значение ширины полосы частот, некогерентное широкополосное излучение.

Случай промежуточного значения может соответствовать требованиям одной НТД и не соответствовать другой. В таком случае лучше выбрать другую полосу пропускания приемника и, перестраивая его, проверять широкополос-ность излучения.

Второй особый случай определяется действительно ши-покополосным излучением. При этом изменение напряжения на выходе приемника АУ при проверке изменением полосы пропускания приемника можно определить из следующих выражений:

Аб- 20 Ig (5г/5х) (2.51)

для когерентного широкополосного излучения,

Аб = 10 Ig {B/Bi) (2.52)

для некогерентного широкополосного излучения.

Возможен случай, когда AU находится между значениями (2.51) и (2.52).

Например, если В] = В (рис. 2.10) и если Бг = В/2, то выражение (2.51) должно соответствовать изменению ALf = 6 дБ (широкополосное когерентное излучение), а выражение (2.52) должно соответствовать изменению AU = = 3 дБ (широкополосное некогерентное излучение, которое может быть ошибочно принято за промежуточное значение). Эти особые случаи рассматриваются далее.

2.3.4. Когерентные и некогерентные широкополосные излучения

Широкополосный сигнал является когерентным, когда соседние по частоте бесконечно малые приращения составляющих спектра имеют равные амплитуды и находятся в фазе. К источникам когерентного излучения относятся таймер вычислительного устройства, радиолокатор, устройство телеметрии с импульсно-кодовой модуляцией, если для них справедливо выражение (2.5!)*>.

Примерами источников когерентного широкополосного излучения являются переходные процессы, перечисленные в кн. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи. Вып. 1. Общие вопросы ЭМС. Межсистемные помехи : Сокр. пер. с англ. /Под ред. А. И. Сапгира. -М.: Сов. радио, 1978, с. 38-41. (Прим. ред.)

Сигнал (излучение) является некогерентным, когда соседние по частоте бесконечно малые приращения составляющих спектра случайны или псевдослучайны (ограниченная полоса частот) по фазе или по амплитуде и фазе. Примерами некогерентного широкополосного процесса могут служить помехи от газовых ламп с питанием постоянным током, шум диодов, внутренний шум приемника и коронный разряд высоковольтных источников.

Когерентные широкополосные излучения. Переходный процесс, создающий прямоугольный импульс, спектр которого выражается зависимостью (sin х)1х, характеризуется незначительным изменением амплитуды составляющих (в пределах 1,3 дБ) в полосе частот О / 1/зхт и постоянством их фазы в полосе О / < 1/т. Такой процесс называют когерентным излучением. При этом напряжение когерентного сигнала в полосе приемника В*>, для f<zl/nx может быть представлено площадью под кривой вида (sin х)/л;**)

Ubc 2тДеВ для /в < IIпх (2.53) и 1дБВ] = 20 Ig 2тДе + 20 Ig В. (2.54)

Напряжение всех когерентных широкополосных колебаний на выходе приемника пропорционально его полосе пропускания, и любое изменение этой полосы вызывает изменение напряжения приемника ЭМП, что определяется выражением (2.51).

Некогерентные широкополосные излучения. Когда фазовый сдвиг напряжения является случайным при переходе по частоте от одного бесконечно малого приращения составляющих спектра к другому, то эти приращения суммируются по среднеквадратическому закону.

Тогда напряжение некогерентного колебания в полосе частот В

Ubi = [I (2тДе)21дБ]]/. = [ {2xAef В] V. =2тДе]/в о

Эта полоса частот несколько отличается от полосы.пропуска-нияприемника по уровню 3 дБ. Ее называют импульсной полосой частот и рассматривают в § 4.1.

**) Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи. Вып. 2. Внутрисистемные помехи и методы их уменьшения : Сокр. пер. с англ. /Под ред. А. И. Сапгира. - М.: Сов. радио, 1978, с. 24-25, рис. 1.7, 1.8. (Прим. ред.)