Космонавтика  Основные направления излучений 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 [ 47 ] 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115

myii tieT0t}HHK0te излучений, которые могут образовать наиболее значительные помехи из-за взаимной модуляции:

/л ± / f-/ок К fifieo (второго порядка),

foR I < йбо (третьего порядка), -

\2fN

-3ff

foR I < Brbo (седьмого порядка),

где fN - частота помехи, ближайшая К частоте /о/?; fp - частота помехи, наиболее удаленная от частоты fop; Bpgo - полоса фильтра ПЧ на уровне 60 дБ.

На диаграмме рис. 4.14 отмечена область наиболее сильных помех (в ней частоты помех близки к частоте полезного сигнала). Граница этой области определяется обобщенной функцией избирательности входных фильтров приемника.

Пример 4.8. Предположим, что передатчик, управляющий движением самолетов, настроен на частоту /, = 360 МГц. Определим частоту излучения другого передатчика, которая может вызвать помехи из-за взаимной модуляции второго и третьего порядка в приемнике, настроенном на частоту = 300 МГц и расположенном вблизи передатчика. В этом случае/, р; = 1,2, т. е. частота передатчика в 1,2 раза больше частоты приемника.

Из рис. 4.14 следует, что внутри области, определяемой выражением О < Hr частоты продуктов взаимной модуляции второго и третьего порядка составляют:

0,1 (третьего порядка: /1 - 2/2).

0,2 (второго порядка: - /2).

1,1 (третьего порядка: 2/2 -/1).

1,4 (третьего порядка: 2/i ~/g).

Для рассматриваемого случая наиболее опасные частоты сточки зрения помех, обусловленных взаимной модуляцией, определяются соотношениями f2/toR и А ол - ~ 420 МГц. Поэтому для обеспечения нормальной работы приемника должны быть приняты дополнительные меры защиты от колебаний этих частот Колебания частот, соответствующих /2 0R = 0,1 и f/foR ~ 2 - МГц, будут существенно ослаблены входными фильтрами.

Для оценки таких помех уровень мощности продуктов взаимной модуляции удобно выразить через мощность входного сигнала, при которой результат воздействия помехи, обусловленной взаимной модуляцией, и сигнала эквивалентен. Эквивалентный уровень мощности сигнала Ре



йвляется функцией уройнеи мощности Дбух мешающих излучений и коэффициента взаимной модуляции (КВМ), который, в свою очередь, зависит от нелинейности характеристик приемника, избирательности входных фильтров и коэффициента усиления

Ре = mPN + пР,. +КВМ, (4.10)

где Pn, Pf - уровни мощности помех на входе приемника на частотах fN и fp, вЗм; /л - частота помехи, ближайшая к частоте настройки приемника fan ; fp - частота помехи, наиболее удаленная от частоты fn\ т, п - постоянные, определяющие порядок взаимной модуляции (т определяет частоту помехи, ближайшую к частоте сигнала, а п - частоту помехи, расположенную дальше от частоты сигнала).

Для использования (4.10) необходимо знать величину КВМ для данного приемника при определенных условиях его работы. Результаты исследования спектральных характеристик, выполненные в соответствии со стандартом MIL-STD-449 С, содержат информацию о характеристиках взаимной модуляции и могут быть использованы для определения КВМ.

КВМ измеряют, подавая на вход приемника одновременно мощности Р {Jn, fp) одинакового уровня от двух источников на частотах fN и fr (т. е. Pn = Рр)* так, чтобы в результате взаимной модуляции отношение (S --1- N)IN на выходе составило бы 6 дБ. Если Pn = Рр Р {fN,fp), КВМ может быть определена выражением

КВМ = Pi, ifoR) - {т + п)Р Hn, fp). (4.11)

При использовании имеющихся спектральных характеристик взаимной модуляции для оценки ЭМП необходимо учесть возможное изменение КВМ, поскольку в общем случае входные уровни помех могут отличаться от тех, при которых были сняты характеристики. КВМ является постоянным при изменении уровня сигналов, не перегружающих приемник; в противном случае будет изменяться.

При определении эквивалентного уровня входного сигнала по спектральным характеристикам различают четыре случая возникновения помех из-за взаимной модуляции.

* В общем случае Py Ф Рр, однако в соответствии с M1L-STD-449C используют источники с одинаковым уровнем мощности.



1. Два сигнала, вызынающие взаимную модуляцию, не насыщают входные каскады приемников. При этом и полезный сигнал и помеха из-за взаимной модуляции не превышают порога АРУ (наиболее часто встречающийся случай).

2. Полезный сигнал или эквивалентный входной уровень помехи, образующей продукты взаимной модуляции (Ре), превышает порог АРУ, но сигнал не перегружает входные каскады приемника.

3. Мощность Pn перегружает входные каскады приемника.

4. Мощность Рр перегружает входные каскады приемника.

Рассмотрим каждый из этих случаев для продуктов модуляции третьего порядка*®).

В случае 1 КВМ не зависит от уровня помех на входе приемника, а определяется только их частотами и может быть оценен с помощью спектральных характеристик и формулы (4. И). При этом эквивалентный уровень входной мощности (для продуктов нелинейности третьего порядка) определяется выражением

Ре- = 2Рл Л-Pf + Pr if or) - ЗР (/л М- (4.12)

При увеличении уровня помех или полезного сигнала результирующий сигнал превысит порог АРУ приемника (случай 2). Коэффициент усиления приемника уменьшится, что вызовет соответствующее изменение КВМ. При этом эквивалентный уровень входной мощности будет определяться, как в случае 1, с учетом составляющей AGrp:

Ps = 2Pn + Pf + Pr Uor) - 3P (h, fp) +

+ 2AGrf, . (4.13)

где AGpp - изменение усиления за счет АРУ, дБ. Однако, чтобы определить AGrf, необходимо знать, какой каскад обладает наибольшей нелинейностью и как распределяется АРУ по каскадам. Измерение параметров типовых AM приемников ВЧ, ОВЧ и УВЧ диапазонов показывают, что на входные каскады приходится примерно половина общего изменения усиления за счет АРУ.

Для случая 3 экспериментально установлено, что после того, как уровень Pn превысит порог насыщения Psai (/л/), дальнейшее увеличение Рл не приводит к увеличению экви-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 [ 47 ] 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115