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

Основные излучения - излучения радиопередающего устройства в необходимой полосе частот.

Неосновные излучения - излучения радиопередающего устро-ства за пределами необходимой полосы частот.

Внеполоснш излучения - неосновные излучения в полосах частот, примыкающих к необходимой полосе, возникающие в процессе модуляции (манипуляции) сигналом, отражающим сообщение.

Побочные излучения - неосновные излучения, обусловленные любым нелинейным процессом, за исключением модуляции (маниг пуляции).

Гармоники - побочные излучения на частотах, кратных частотам основного излучения.

Комбинационные излучения - побочные излучения, возникающие при формировании частот основного излучения с помощью различных преобразований вспомогательных колебаний.

Взаимомодуляционные излучения - побочные излучения, возникающие при воздействии на передатчик излучений других передатчиков.

Шумовые излучения - неосновные излучения, создаваемые ис- точниками шума в элементах передатчика.

В такой трактовке термины и их определения используются в настоящих комментариях. При создании терминологической системы в области ЭМС эти термины должны уточняться (см. также коммен-о-арий 9).

7. Автоматизированные методы расчетов ЭМС с применением ЭВМ широко используются, особенно при анализе помех в сложных комплексах. Описаны различные математические модели и программы расчетов для общих и частных случаев. Принцип моделирования радиосистем, положенный в основу определения ЭМС, рассматривается в [56-58]. Общая модель состоит из подмоделей, описывающих характеристики ЭМС передатчиков, приемников,-aHTeHH и т. д. В ряде случаев в ЗУ вводятся необходимые для расчета типовые данные: модуль эффективной высоты антенны, модуль..-потерь при распространении радиоволн и,т. д. [59]. Многие авторы описывают принципы создания математических моделей для анализа ЭМС, например, Б самолетных системах радиосвязи [60, 61], радиорелейных системах [62, 63], радиотелеграфных линиях с двойной фазовой телеграфией [64], системах подвижных радиослужб [65[, системах РЛС [66], космической системе Appolo [67], системе многоцелевой космической радиосвязи [68], системах радиовещания [69, 70], при назначении частот в системах [71]. Однако степень точности расчетов по таким моделям зависит от достоверности и полноты исходных данных об условиях реального действия ЭМП на рассматриваемые РЭС и о характеристиках ЭМС. В большинстве случаев такие данные ока-зываютЬя еще недостаточными для получения достоверных результатов расчета. Поэтому более полезными оказываются модели и Программы расчетов на ЭВМ, предназначенные для решения частных задач, например для расчетов коэффициентов связи между самолетными антеннами [72-74], характеристик антенны в широком диапазоне частот [75], продуктов нелинейного усиления и преобразования сигналов Б УВЧ и смесителях [76-78], спектров импульсных сигналов [79], элементов НЧ и ВЧ фильтров [80-82], группового воздействия большого числа передатчиков (более 20) на прием, ное устройство [831, координационных расстояний в системах [84 , для распределения и выбора частот в конкретной системе [85, 86



для машинного контроля результатов измерений характеристик ЭМС [87]. Особенности использования ЭВМ для расчетов ЭМС описаны в [88, 89], в том числе использование карманного электронного калькулятора с набором типовых программ на магнитных*картах [90].

Для контроля ЭМС больших космических комплексов в США разработана программа SEMCAP, которая испельзовалась при отработке систем Apollo и широк© используется на различных стадиях разработки других космических систем [91].

8. Электромагнитная обстановка (ЭМО) - совокупность ЭМП от любых источников Б виде излучений и электрических токов (напряжений), влияющих на функционирование РЭС совместно с полезным сигналом или без него через антенну н (или) помимо нее. При этом не рассматриваются преднамеренные помехи, поскольку их анализ не входит в задачу обеспечения ЭМС.

ЭМО может быть внешней по отношению к системе или отдельному РЭС и внутренней по отношению к отдельному прибору (блоку, узлу), входящему в состав сложного РЭС. Внешняя ЭМО характеризуется полем дальней зоны и, как правило, определяется действием ЭМП и полезного сигнала через антенну. Внутренняя ЭМО во многих случаях, особенно на частотах ниже 300 МГц, зависит от поля ближней зоны (поля индукции) или от токов ЭМП в проводах питания, коммутации и полезного сигнала.

Анализ внешней ЭМО, в которой работают РЭС, необходим для определения условий обеспечения ЭМС и прогиозироиания ЭМП. Такой анализ по загрузке диапазонов и полос частот в общем виде проводят организации, распределяющие радиоканалы и контролирующие их использование [92]. Он базируется на системе сбора, обработки и хранениясоответствующей информации с учетом мощности и спектров излучения передатчиков. В международном масштабе функции регистрации частот радиоканалов иыполняет специальный Международный Комитет регистрации частот (МКРЧ) на основе данных, которые направляют ему члены Международного Союза Электросвязи (МЭС) [93, 94]. В национальных масштабах (например, США) такие функции для систем гражданского назначения выполняет Федеральная Комиссия Связи (ФКС) для военного - Центр исследования ЭМС средств связи и радиолокации (ЕСАС) [95]. ФКС состаиляет обширные массивы данных (файлы) для хранения в ЗУ ЭВМ и разрабатывает машинные программы для анализа данных. Важнейшим результатом такого анализа является возможность моделирования радиосистем по критериям ЭМС, что лежит в основе планов дальнейшего распределения и использования радиочастотного спектра [96-98]. ЕСАС также создает файлы, в Которые заносятся и топографические отметки рельефа местности через 0,8 км на 70% территории США, части Канады, Мексики, Европы и юго-восточной Азии, всего 7,2 млн. км. Накопленная информация о более чем 875 тыс. передатчиков хранится в ЗУ с произвольным доступом емкостью 100 млн. 36-разрядных слов. На основе этой информации строятся сотни математических моделей и программ для ЭВМ, позволяющие составлять топографические карты плотности мощности излучений [99-105].

Знание внешней ЭМО в более частном виде необходимо также для многих ведомств и предприятий, разрабатывающих и вксплуа-тирующих радиотехнические комплексы, системы и отдельные РЙС. При использовании их в промышленных центрах приходится учитывать общий уровень индустриальных радиопомех , который из-



Меряется на больших расстояниях от источников, наприме1э, с помощью аппаратуры, установленной на самолете, летающем над городом [106-110]. Согласно таким измерениям усредненный уровень мощности в диапазоне 20-300 МГц составляет от -104,5 до 111,8 дБм/кГц. Наземные измерения в принципе позволяют получать такие же результаты, но для их проведения требуется в 10- 20 раз больше времени, чем на самолетные [111-119]. При анализе внешней ЭМО в диапазонах ниже 30 МГц необходимо учитывать распределение мощностей атмосферных помех [120-130].

При анализе внешней ЭМО целесообразно пользоваться материалами исследовательских комиссий МККР различных служб радиосвязи: космической, радиорелейной, подвижной наземной, стационарной наземной и т. д. [2]. Наибольшее количество ценной информации об ЭМО можно найти в трудах I Комиссии Использование спектра, контроль . Важные сведения о внешней ЭМО отражены в трудах и других комиссий, например:

II Комиссии - Отчет 455 Методы расчета уровней помех между спутниками на геостационарной орбите и вытекающая из него Рекомендация 466;

III Комиссии - Отчет 195 Прогнозирование характеристик телеграфных систем в части ширины полосы и отношения сигнал/помеха на частотах ниже 30 МГц ;

VIII Комиссии - Рекомендации 45, 218 и 427 Устранение помех радиоприему на судах ;

IX Комиссии - Рекомендация 357 - 1 Максимально допустимые уровни 1}омех в телефонном канале РРЛ при совместно используемой полосе частот с системой космической радиосвязи ;

X Комиссии-Отчет 306-1 Отношение полезного сигнала к мешающему для цветного телевидения , а также отчет 481 и др.

Представляют также интерес материалы, подготавливаемые комиссиями МККР Б промежутках между ассамблеями, созываемыми через четыре года.

Чтобы определить условия обеспечения ЭМС достаточно сложных систем и комплексов, необходимо анализировать их внутреннюю ЭМО, для чего надо знать возможные ВЭМП [131 132]. Чем сложнее система, тем тщательнее следует анализировать ВЭМП во избежание снижения эффективности системы и ограничения возможности использования выделенных для нее радиоканалов. Это особенно относится к радиотехническим комплексам, в которых используются средстиа автоматики и вычислительной техники. По результатам анализа внутренней ЭМО разрабатываются организационно-технические мероприятия, связанные с использованием радиоканалов, совершенствованием характеристик ЭМС РЭС, входящих в комплекс, и монтажом электрорадиооборудования. В качестве примеров можно указать на анализ внутренней ЭМО на самолетах [133-153] и на морских судах [39, 154-161], а также на рекомендации о монтаже сложного самолетного оборудования [162]. Вопросы, касающиеся внутренней ЭМО на космических летательных аппаратах, изложены в материалах NASA [163], а также в [67, 68]. Опубликованы некоторые сведения о монтаже РЭС в таких аппаратах [164, 165] и оценке влияния помех, вызванных нестационарными процессами в сети питания на бортовую ЭВМ [166].

9. Восприимчивость к ЭМП, особенно к сигналам мешающих радиостанции, относится к типовым характеристикам ЭМС радио-



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