ID: 6920

Название работы: Характеристики РЭС вне основных полос частот излучения и приема радиосигналов

Категория: Контрольная

Предметная область: Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Описание: Характеристики РЭС вне основных полос частот излучения и приема радиосигналов Любое РЭС характеризуется совокупностью параметров: функциональные - отражают основные функции выполняемые РЭС влияющие на ЭМС Функциональные параметры...

Язык: Русский

Дата добавления: 2013-01-10

Размер файла: 49.5 KB

Работу скачали: 8 чел.

Характеристики РЭС вне основных полос частот излучения и приема радиосигналов

Любое РЭС характеризуется совокупностью параметров:

•  функциональные – отражают основные функции выполняемые РЭС
•  влияющие на ЭМС

Функциональные параметры:

•  основного излучения РПРД – мощность, напряженность поля, отклонение частоты, занимаемая ширина полосы.
•  Основного канала приема РПРМ – чувствительность, коэффициент шума, полоса пропускания.
•  Антенного устройства – ширина главного лепестка ДН по 3 дБ, КУ, КПД, поляризация.
•  Оборудования различного назначения – излучения, относящиеся к индустриальным радиопомехам (коэффициент стабилизации в источниках питания)

Параметры, влияющие на ЭМС РЭС

•  внеполосного излучения ПРД (гармоники, субгармоники, комбинационные частоты, интермодуляция, паразитные колебания) – мощность, напряженность поля, спектральная плотность потока мощности, частота;
•  шумового излучения РПРД – занимаемая ширина полосы частот, спектральныая плотность мощности, отношение к мощности основного излучения;
•  индустриальных помех – поверхностная плотность потока мощности, напряженность электрического поля, напряженность магнитного поля, частота, ширина полосы радиочастот, напряжение, ток;
•  побочного канала приема РПРМ (промежуточные, зеркальные, комбинационные, субгармоники частот настройки) – уровень восприимчивости, частота.
•  Частотной избирательности РПРМ по блокированию – уровень восприимчивости по блокированию, коэффициент блокирования, динамический диапазон по блокированию;
•  Частотной избирательности РПРМ по перекрестным искажениям – уровень восприимчивости по перекрестным искажениям, коэффициент перекрестных искажений, динамический диапазон по перекрестным искажениям;
•  Частотной избирательности РПРМ по интермодуляции – уровень восприимчивости, коэффициент интермодуляции, динамический диапазон;
•  Восприимчивости РПРМ к излучаемым радиопомехам – уровень восприимчивости к электромагнитному полю, частота;
•  Восприимчивости РПРМ к помехам действующим по цепям питания, управления, коммутации, заземления – уровень восприимчивости к напряжению (току), частота.

Характеристики РПРД

Основные и нежелательные излучения

РПРД формируют радиочастотные сигналы, модулированные в соответствии с передаваемой информацией, в определенной полосе частот.

Минимальная полоса частот, обеспечивающая передачу сигналов с требуемой скоростью и качеством, называется необходимой полосой частот (Вн).

Излучения в пределах необходимой полосы частот называются основными.

Вне полосы называются нежелательными.

Нежелательные могут быть ослаблены без ущерба для качества передаваемых сигналов:

•  побочные
•  внеполосные
•  шумовые

Побочные – нежелательные радиоизлучения, возникающие в результате нелинейных процессов в РПРД, за исключением процесса модуляции сигнала.

Излучения:

•  на гармониках
•  на субгармониках
•  паразитные
•  комбинационные
•  интермодуляционные

Радиоизлучение на гармонике – побочное радиоизлучение, на частотах в целое число раз больших частоты основного излучения

Fгарм = m f0 , m= 2, 3, … n

Если модулированный сигнал – относительно несущей частоты.

Причина: из-за нелинейности АФХ активных элементов. В результате выходное немодулированное колебание имеет форму, отличающуюся от гармонической, и следовательно, представляет собой сумму колебаний основной частоты и ее гармоник:

U(t) = U0 + U1 cos (2f0t + 1) + Um cos (2f0 mt + m)

Где Um – коэффициент разложения U(t) в ряд Фурье, m=0, 1, …

Уровень гармоник зависит от:

•  схемы РПРД;
•  типа и рабочих параметров активных элементов;
•  режима работы;
•  наличия дополнительных устройств частотной фильтрации;
•  диапазона частот

на МВ, ДМВ – применяются ламповые и транзисторные генераторы, поэтому генерация вызвана нелинейностью АХ, особенное если угол отсечки менее 180.

Более ВЧ – явление запаздывания клистронов и ЛОВ – нелинейность ФХ, которая зависит от пролета электрона, которое пропорционально длине волны и периода.

Свойства:

•  амплитуды гармоник связаны со степенью нелинейности АХ
•  уровень зависит от качества фильтрации выхода
•  степени согласования с нагрузкой на частоте гармоник (резонансы)

Таблица 1. Средние уровни гармоник в дБ

Активный элемент	2 гармоника	3 гармоника
Магнетрон	47	44
Стабилитрон	14	39
ЛОВ М-типа	31	51
ЛБВ	37	44
Клистрон Имп. Излучение Непрер. Излучение	42 53	46 53

Таблица 2. Средние уровни гармоник РПРД в дБ

	2	3	4	5	6	7	8
Магнетронный	57 103	45 100	62 93	67 114	76 96	81 96	93 114
Клистронный	38 119	57 105	56 101	59 111	73 89	72 97
На триоде или тетроде	74 97	72 81	93 108	79 98	83 108	93 113	98 113

•  колебания гармоник в фидере из-за нелинейных характеристик размещенных ферритовых и полупроводниковых элементов (вентилей).
•  Нелинейные свойства фидеров связаны с нелинейностью переходных сопротивлений между соприкасающимися поверхностями, которые образовались окислением и коррозией.

Радиоизлучение на субгармонике – побочное радиоизлучение на частотах в целое число раз меньших частоты основного радиоизлучения.

Fсубг = f0 /m , m= 2, 3, … n

Свойство ПРД использующих умножение частоты.

Частотные фильтры подавляют не полностью.

Паразитное радиоизлучение

Появляется в результате самовозбуждения РПРД из-за паразитных связей в генераторных или усилительных каскадах. Поэтому частоты не кратны частоте основного излучения.

На НЧ в ламповых и транзисторных генераторах самовозбуждение появляется из-за паразитных резонансов в цепях питания.

На ВЧ при параллельном соединении нескольких выходных генераторных приборов. Это из-за наличия индуктивности соединительных проводов и межэлектродных емкостей.

В СВЧ появление паразитных резонансов в фидерном тракте из-за рассогласования или длинного фидера.

Комбинационное радиоизлучение

Это побочное радиоизлучение возникающее при воздействии на нелинейные элементы РПРД колебаний на частотах несущей или формирующих несущую частоту, а также гармоник этих колебаний.

В ПРД где возбудитель создает сетку рабочих частот путем нелинейных преобразований вспомогательных стабилизированных по частоте колебаний. Из-за этого происходит смешение частот, и появляются комбинационные составляющие.

Выходной фильтр выделяет необходимую частоту, осуществляя возбуждение широкополосного оконечного усилительного каскада.

Максимальный уровень комбинационных частот в полосе пропускания оконечного каскада.

Интермодуляционное радиоизлучение

Это побочное излучение, возникающее в результате воздействия не нелинейные элементы ВЧ тракта ПРД генерируемых колебаний и внешнего электромагнитного поля.

Влияние происходит через антенны, корпуса, межблочные соединения, цепи электропитания.

Число и амплитуды составляющих зависят от степени нелинейности, а также от порядка преобразования – убывая с ростом Nинт = |m1 +m2|

В СВЧ диапазоне: если разность частот генерируемых и мешающих колебаний невелика, интермодуляционные колебания возникают из-за свойства автогенератора синхронизироваться с приложенным к нему внешним колебанием (магнетрон).

При воздействии двух и более внешних колебаний fинт = |±m1f0 ± m2fп1 ± m3fп2 ± …|

При наличии модуляции сигнала могут оказаться модулированными и составляющие излучений.