6923

Характеристики среды распространения влияющих на ЭМС

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Характеристики среды распространения влияющих на ЭМС Ослабление определяется: особенностями распространения радиоволн различных частотных диапазонов отражение и рассеяние в тропосфере образование тропосферных волноводов отраж...

Русский

2013-01-10

70 KB

7 чел.

Характеристики среды распространения влияющих на ЭМС

Ослабление определяется:

  •  особенностями распространения радиоволн различных частотных диапазонов
  •  отражение и рассеяние в тропосфере
  •  образование тропосферных волноводов
  •  отражение от ионизированных следов метеоров
  •  аномальное ионосферное распространение
  •  дифракцией на элементах рельефа поверхности
  •  многолучевым характером распространения радиоволн в условиях сильно пересеченной местности
  •  распространением направляемых радиоволн вдоль линий электропередачи

Ослабление радиоволн:

Lос = F lg fп +  lg r + H

fп – частота НЭМП в МГц; r – расстояние в км; F и - эмпирические коэффициенты, характеризующие зависимость затухания от расстояния и частоты; Н – постоянная, зависящая от потерь при распространении.

В свободном пространстве

Lос = 20 lg fп + 20 lg r + 32,4

Область прямой видимости

rпр =

hип, hрп – высота подъема соответственно антенн ИП и РП над поверхностью Земли в метрах; Rз – радиус Земли, k – отношение эквивалентного радиуса Земли, учитывающего рефракцию волн в тропосфере, определяется из выражения  = 4,12.

Следовательно rпр =

Область полутени и тени непосредственно за радиогоризонтом.

Напряженность поля в мВ м можно определить

Е = 173Lзт/r

Pип – мощность передатчика ИП в кВт

r- расстояние между ИП и РП в км

Lзт – коэффициент ослабления из-за затенения

Lзт = LE(X1) L1(Yип) L2(Yрп)

X1 = r/kзт – относительное расстояние, связанное с длиной трассы.

kзт = - масштаб расстояний

Rэф =  - эффективный радиус земного шара, радиус земли Rз = 6370 км.

= -0,04 м-1 – градиент индекса рефракции.

Yип = hип /H; Yрп = hрп /H – относительные высоты антенн.

H=  - масштаб высот в метрах.

Область дальнего тропосферного распространения

Распространение излучений происходит из-за сверхрефракции в тропосфере, приводящей к образованию линий канализации энергии – своеобразные волноводы.

Условие образования dN/dh  - 0,157 м-1

Условие распространения волн hв3/2 = кр 104/8,5

hв – высота волновода, кр – критическая длина волны, выше которой в волноводе распространение полей соответствующей частоты отсутствует.

Область ионосферного рассеяния радиоволн.

Уровень помех определяют экспериментально, так как он подвержен регулярным м нерегулярным изменениям.

Регулярные изменения – суточные и сезонные.

Нерегулярные изменения – флюктуации НЭМП относительно медианного за месяц значения для данного часа суток.

Потери определяются в дБ:

Lион = LМ + LМ() + LМ(I) + LМ(fп) + LМ(r) + LМип) + LМрп)

LМ – ослабление, определяемые по карте потерь (определяется при возмущенном состоянии ионосферы).

LМ() – поправка на географическое положение радиолинии.

LМ(I) – поправка на изменение солнечной активности.

LМ(fп) – поправка на изменение рабочей частоты радиолинии.

LМ(r) – поправка на длину радиолинии.

LМип) и LМрп) – поправки на КУ антенн ИП и РП, связанные со взаимной ориентации.

Влияние атмосферы на прохождение НЭМП

Ослабление, обусловленное поглощением в атмосфере.

Lметео = 10-r(1 + 2)/10

1 и 2 – удельные ослабления в парах воды и в молекулярном кислороде в дБкм.

Для fп < 10 ГГц Lметео  1

Излучение и прием корпусами радиоустройств, фидерами, ВЧ соединениями.

Физические принципы электромагнитного экранирования

Цель – ослабление электромагнитного поля в ограниченной части пространства.

Защитное действие экрана обычно характеризуется эффективностью экранирования:

Lэм = 20 lg E0/Eэ или Lэм = 20 lg Н0э

Е0, Н0 – без экрана, Еэ, Нэ – с экраном.

Случай 1: сплошные экраны

Для частот, при которых размеры экрана значительно меньше длины волны, характерно заметное различие в ослаблении экраном электрического и магнитных полей.

Причины зависимости Lэ от частоты:

 электрическая составляющая поля

- - - магнитная составляющая поля

1 – медный экран (t=0,79мм); 2 – медный экран (t=0,025мм); 3 – сталь (t=0,79мм); 4 – медь (t=0,025мм); 5 – сталь (t=0,025мм).

Электрическое поле

В электростатическом поле из-за концентрации зарядов на внешней стороне проводника поле внутри экрана отсутствует и Lэ = .

В переменном электрическом поле по мере повышения частоты в стенках экрана увеличивается ток, обусловленный сменой знаков индуцированных зарядов. Появление тока сопровождается появлением электрического поля внутри экрана из-за конечной проводимости материала, что приводит к уменьшению Lэ.

При увеличении частоты усиливается поверхностный эффект: токи концентрируются у поверхности, и поле внутри экрана ослабляется.

На НЧ Lэ увеличивается с увеличением толщины экрана и увеличением проводимости материала.

Магнитное поле.

В постоянном магнитном поле действенны экраны с относительной магнитной проницаемостью больше 1. Экранирование – замыкание силовых линий магнитного поля в толще экрана.

В переменном поле по мере увеличения частоты Lэ возрастает, это связано с появлением вихревых токов. Далее при увеличении частоты Lэ возрастает за счет поверхностного эффекта.

Эффективность Lэ выше при увеличении толщины стенок и магнитной проницаемости материала.

Минимум Lэ на НЧ так как толщина экрана меньше глубины проникновения электромагнитного поля.

Электромагнитное поле.

На более ВЧ – различие в Lэ электрической и магнитной составляющих исчезают.

Случай 2. Не сплошные экраны.

Экраны имеют зазоры, вентиляционные отверстия, люки. Их наличие уменьшает Lэ.

На НЧ Lэ связана с отношением площади поверхности экрана к суммарной площади отверстий.

На ВЧ линейный размер экрана сопоставим с длиной волны. Внутренняя область экрана представляет собой объемный резонатор обладающий собственными резонансными частотами и возбуждаемый внешним полем через отверстия и зазоры.

Большие отверстия - худшая Lэ; меньшие отверстия – лучшая Lэ, с выбросами частотной характеристики.

Наихудший случай – размер отверстий кратен половине длины волны помехи.

Экранирование фидеров

В любых фидерах часть мощности расходуется на излучение в окружающее пространство.

Эффективность экранирования Lэ : Lэ = 10 lg Р0изл

Р0 – мощность проходящая; Ризл – мощность излученная.

Причины появления:

  1.  некоторые типы линий передачи обладают потерями на излучение: полосковые, диэлектрические волноводы, гибкие коаксиальные волноводы с не сплошной внешней поверхностью.
  2.  Различные разъемные соединения волноводов, соединители, коаксиально-волноводные переходы.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

55355. Енергозбереження в школі: крок за кроком 646 KB
  Виключаючи світло там, де воно непотрібне, та використовуючи енергозберігаючі технології, можна економити власні кошти та зменшувати негативний вплив на природу. В побуті енергозберігаючі методи допомагають зберігати до 30% енергії.
55356. МІЙ КРАЙ – МОЯ ІСТОРІЯ ЖИВА 488.5 KB
  Дана робота містить методичні та учнівські матеріали з теми проекту. Цей творчий проект формує навички групової та колективної роботи, виховує в учнях полікультурні, загальнолюдські інності як основи формування громадянина–патріота Батьківщини.
55357. Перлини рідної мови 584 KB
  Мета: формувати соціальну компетентність; зацікавити учнів інформаційно-творчим проектом, навчати дітей збирати фольклорний матеріал, співпрацювати в групі, визначати коло обов’язків, привчати відповідально відноситися до своїх обов’язків...
55358. Наше здоров’я – в наших руках 710 KB
  Очікувані результати: учні навчаться збирати та аналізувати інформацію планувати свій час створювати буклети презентацію проекту набудуть навичок давати творчу оцінку результатам проектної діяльності та власним досягненням.
55359. Посвящается самому дорогому человеку 115.5 KB
  Потому что они ваши дети а вы их любимые дорогие единственные и неповторимые мамы. Но сегодня ваши дети приготовили для вас особые подарки ваши девчонки и мальчишки будут дарить вам дорогие мамы свое творчество.
55361. Медіа-клуб 111 KB
  Мета проекту: формувати комунікативні та соціальні компетентності учнів виховувати активну життєву позицію школярів; допомагати у набутті молодим поколінням соціального досвіду...
55362. Народна казка як скарбниця духовних надбань людства у процесі адаптації п’ятикласників до навчання в середній школі 142.5 KB
  Гідним прикладом для згуртування нового учнівського колективу є дії, вчинки, кращі риси ментальності українського характеру – доброта, милосердя, взаєморозуміння, взаємодопомога – героїв народних казок, творів, які вивчаються саме в цей важливий адаптивний період.
55363. Наша школа + енергозбереження 67 KB
  Актуальність даного проекту полягає в тому що проблема сьогодення енергетика й енергозбереження є актуальною не лише для нашої школи а й для нашої країни загалом. В цьому переконалися наші учні приймаючи вже кілька років участь в Міжнародному конкурсі Енергія і середовище мета якого знайти нові шляхи енергозбереження в нашій країні.