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

приемных устройств [167]. К понятиям, которыми приходится пользоваться при ее определении, относятся:

основной канал - канал приема основного излучения полезного , сигнала;

неосновной канал - любой канал приема в полосе частот вне основного канала;

внеполосный канал - неосновной канал приема в полосах частот примыкающих к полосе основного канала, образующийся в усилителях высокой и промежуточных частот из-за нелинейных процессов в них и недостаточной избирательности резонансных цепей, формирующих основной канал приема;

соседний канал - канал, ближайший к основному; его полоса и средняя частота соответствует принятому в данной радиосистеме распределению частот;

побочный канал - неосновной канал приема в полосах частот, примыкающих к полосе основного канала, обусловленный нелинейными процессами в смесителе и недостаточной избирательностью ре-вонансных цепей основного канала;

комбинационный канал - побочный канал, обусловленный взаимодействием мешающего сигнала или его гармоники с сигналом гетеродина приемника или его гармоникой;

блокирование - нелинейный процесс, проявляющийся в уменьшении усиления полезного сигнала во.входном тракте приемника, вызванный действием интенсивного мешающего сигнала, частота которого находится вне полосы основного канала приема, например в полосе одного из соседних каналов [2, 24, 167, 168]; блокирование может создать внеполосный и (или) побочный каналы приема;

перекрестная модуляция - нелинейный процесс модуляции полезного сигнала сигналом мешающей радиостанции, обусловленный действием интенсивного мешающего сигнала с частотой вне основного канала, например в одном из соседних каналов приема; перекрестная модуляция может создать внеполосный и (или) побочный каналы приема;

интермодуляция - нелинейный процесс, обусловленный действием двух или более интенсивных сигналов других радиостанций в неосновных каналах приема; проявляется как мешающий сигнал в основном канале; интермодуляция может создавать внеполосные или побочные каналы приема соответственно в УВЧ и смесителях радиоприемников.

Восприимчивость приемника должна определяться по всем неосновным каналам как количественная мера свойства приемника реагировать на мешающий сигнал при заданном критерии его оценки на выходе приемника (см. комментарий 4).

В ряде случаев целесообразно вводить понятие относительная восприимчивость в виде чувствительности приемника к .его восприимчивости [дБ].

10. Предварительный анализ ЭМО на стадии проектировании играет существенную роль в обеспечении ЭМС. В качестве примера такого анализа можно привести разработку модели ЭМО в проектируемом фирмой Litton военном корабле [156]. Для радиотехнического комплекса (примерно 40 передатчиков, более 60 приемников и 100 антенн) такая модель позволила определить возможные ВёМП от основных и неосновных излучений РЭС, в том числе от электрооборудования корабля. Были определены возможные коэффициенты связи между антеннами в зависимости от места их размещения. Ре-



зультатьт анализа позволили принять решение о рациональном размещении антенн, а также об изменении конструкции отдельных элементов корабля. Проведенны!! на раннем этапе проектирования анализ ЭМО оказался экономически оправданным, поскольку позволил избежать переделок в готовой конструкции корабля.

И. Неосновные излучения передатчиков нельзя относить к случайным, поскольку их частоты и энергетические уровни могут быть рассчитаны и измерены с приемлемой точностью. Случайными являются отклонения интенсивности эг-лх излучений от некоторого математического ожидания. Однако в такой же степени случайными оказываются и интенсивности основных излучений передатчиков, которые названы неслучайными. Более абстоятельно вопрос о детерминированных и вероятностных характеристиках, влияющих на ЭМС, изложен в [169], в котором приведен пример из практики расчета ЭМС авиационных систем.

12. Актуальность проблемы ЭМС иллюстрируется динамикой роста числа РЭС наземных подвижных радиослужб в различных странах и особенно США. Практическое значение таких служб заметно возрастает в связи с расширением систем передачи данных и использованием вычислительных центров для нужд промышленности. В США подвижные службы радиосвязи в 1950 г. насчитывали около 100 тыс. передатчиков, в 1970 г. их стало 3,3 млн., а в 1975 г.- 5,8 млн. Предполагается, что в 1980 г. таких передатчиков будет

7 млн. Острая нехватка радиоканалов для таких систем привела ФКС к решению о передаче подвижным наземным средствам радиосвязи полосы шириной 115 МГц в диапазоне 900 МГц, которая ранее была отведена ТВ системам, но практически не использова.лась [95, 170, 171]. Интересны также цифры роста в США числа радиостанций частного пользоиания: за 16 лет (1958-1974 гг.) был выдан миллион лицензий, второй миллион был выдан за 8 мес. 1975 г. и третий - за последние месяцы того же года [172].

В ФРГ за 1970 г. число передатчиков наземных подвижных служб увеличилось на17%, а за 1960-1970 гг. - в семь раз [173].

8 Великобритании за тот же период число таких передатчиков возросло в пять раз и ежегодно увеличивается на 17%. Из-за недостатка радиоканалов в Великобритании для подвижных радиослужб принята сетка соседних частот через 12,5 кГц (в диапазоне до 173 МГц), в то время , как в других странах используется сетка через 25 кГц [174]. В Японии принято решение к 1978-г. перевести все ТВ .системы на работу в дециметровом диапазоне, чтобы освободить метровый диапазон для подвижных радиосредств [95].

Считается, что за каждое пятилетие число РЭС в любой ннду- стриальной стране удваивается. Если во многих странах перегрузка характерна для диапазонов ниже 1 ГГц [175], то в США отмечена перегрузка диапазонов 1,85-13,25 ГГц [176].

Существенно увеличилась загрузка диапазонов, выделенных для радиовещания. В Европе вместо запланированных Копенгагенским планом 600 радиовещательных ДВ и СВ (диапазоны километровых и гектаметроБЫХ волн) передатчиков с общей мощностью 16,2 МВт, работают 1400 передатчиков с общей мощностью 40 МВт (1970 г.), причем разбитие систем на метровых волнах вещания не затормозило рост числа передатчиков вопреки этому плану [177]. В Европе только в дециметровом диапазоне работают 2270 радиовещательных и телевизионных передатчиков (1971 г.), и дальнейшее развитие этой сети приводит к ощутимому возрастанию помех от



радиопередатчиков [178]. В Западной Европе ежегодно вводится в эксплуатацию 60 ЧМ вещательных радиостанций, и для каждой из них приходится рассматривать систему, в которой возможно мешающее действие 100 других передатчиков [179].

Для радиовещания в диапазоне 5,95-г-26,1 МГц при существующем международном соглашении выделено 234 канала через ЮкГц. В течение каждого часа суток на земном шаре работает примерно 900 передатчиков в этих каналах при средней мощности каждого 50-100 кВт. Вследствие перегрузки этих каналов в радиовещании стала неизбежной работа на совмещенных и смежных частотах [94]. Известно также, что в декаметровом диапазоне зарегистрировано более 600 тыс. частотных присвоении и рост их числа продолжается со скоростью 20 тыс. в год.

Характерным является быстрый ростзагрузки диапазонов именно в последние годы. По данным МКРЧ за 1973-1975 г. число зарегистрированных радиостанций возросло в диапазонах: 3-6 МГц на 6,1%. 100-230 МГц на 24%, 0,47 - 1 ГГц на 69%, 2-4 ГГц на 33% и 4-8 ГГц иа 42% [93]. Отметим, также, что дело не только в непрерывном увеличении числа передатчиков, но и в росте их средней мощности. За последние 30 лет в США средняя мощность РЛС и других мощных передатчиков увеличилась в 450 раз, а пиковая мощность в 200 раз [180].

13. ЭМП от систем автомобильного зажигания - распространенный вид индустриальных радиопомех. Факторы, влияющие на их возникновение, и меры защиты от них изучаются сравнительно давно [181, 182]. ГОСТ на допустимые уровни помех от двигателей внутреннего сгорания, и методы их измерений уже упоминался 51]. Аналогичные по назначению нормы ( Нормы 3-72 ) указаны в 45]. Международные рекомендации о нормах и методах измерения помех от систем зажигания публикует СИСПР [183-185]. Нормы и методы испытаний, используемые в США, приведены в [186, 187].

Изучение помех, создаваемых устройствами зажигания, и разработка мер защиты от них важны для обеспечения нормальной работы подвижных систем радиосвязи в метровом диапазоне [188-196]. На базе статистического анализа амплитудных, временных, частотных и пространственных характеристик поля ЭМП, создаваемых устройствами зажигания, разработаны математические модели, позволяющие прогнозировать ЭМО в зоне действия подвижных радиослужб в зависимости от интенсивности движения автотранспорта (см., например, [193]). Некоторые авторы считают, что рекомендации СИСПР, а также СЭВ [197] недостаточны для защиты упомянутых радиослужб от помех, создаваемых устройствами зажигания автомашин [198-199].

В литературе освещаются различные вопросы анализа ЭМП ог устройств зажигания. Отмечается целесообразность и-змерений пиковых, а не квазипиковых уровней импульсов помех [40, 193, 200], описан упрощенный метод измерения помех [201], .указывается степень корреляции между горизонтальной и вертикальной поляризациями поля помех [202], показано, что влияние помех на прпем ЧМ сигналов зависит от симметричности характеристики частотного детектора относительно несущей принимаемого сигнала [203] и что электронные устройства зажигания увеличивают интенсивность помех [172]., Максимум интенсивности помех лежит вблизи 27 МГц, и с ростом частоты интенсивность медленно уменьшается [204, 205]. Кроме того, интенсивность помех зависит от размера за-



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