Значительный вклад в электромагнитную обстановку, под которой понимают совокупность естественных и искусственных излучений в месте приема, вносят радиопередающие устройства РЭС.
Для прогноза электромагнитных помех необходимо знать параметры как основных, так и неосновных излучений передатчиков. В общем случае в спектре излучения передатчика можно выделить основное излучение, излучение на гармониках, на частотах, не являющихся гармониками основной частоты, и широкополосный шум.
Параметры излучения РПУ можно разбить на две группы. В первую группу входит параметры РПУ, способствующие выполнению поставленной задачи. К ним относятся: мощность РПУ, стабильность частоты РПУ, ширина полосы частот, параметра управления колебаниями и др. Вторая группа включает параметры тех же РПУ, но поставленная задача могла бы быть выполнена без них. Они являются ненужными, более того — мешающими. Но пока их не научились устранять. Однако эти параметры играют очень важную роль при расчете и прогнозировании уровнен радиопомех, без чего немыслимо решение проблемы ЭМС РЭС. К таким параметрам относят мощность внеполосных и побочных излучений.
Таким образом, излучения РПУ подразделяются из основное и не основные, к которым относятся внеполосные и побочные излучения.
Под основным излучением понимают излучение РПУ в необходимой полосе частот, предназначенное для передачи сигнала. Под необходимой полосой частот понимают минимальную полосу частот данного класса радиоизлучения, достаточную для передачи сигнала с требуемой скоростью и качеством. За пределами необходимой полосы частот находится занимаемая полоса частот. Под занимаемой полосой частот понимают ширину полосы частот радиоизлучения, за пределами которой излучается заданная часть внешней мощности изучения РПУ.
Не основные излучения РПУ делятся на внеполосные и побочные.
Внеполосные радиоизлучениям относятся нежелательные радиоизлучения (излучения за пределами необходимой полосы частот) в полосе частот, примыкающие к необходимого полосе радиочастот, являющиеся результатом модуляции сигнала.
К побочным радиоизлучениям относятся нежелательные радиоизлучения, возникшие в результате любых нелинейных процессов в РПУ, кроме процесса модуляции. Побочные излучения подразделяют на излучения на гармониках, на субгармониках, комбинационные, паразитные и интермодуляционные (рис. 9.8)
Излучения на гармониках. Радиоизлучения на гармониках передающего устройства — это ого излучения на частотах, среднее значение которых в целое число раз больше среднего значения частоты основного излучения.
Гармоники генерируются мощными каскадами РПУ, активные элементы которых в целях реализации необходимой мощности передатчика и соответствующего КПД работают с отсечкой в перенапряженном режиме. Мощность излучения гармоники зависит от величины соответствующем составляющей тока в общем не синусоидальном токе выходного каскада передатчика, и коэффициента фильтрации гармоники в избирательных цепях и входе передатчика, от активного сопротивления антенны на частоте гармоники и от степени рассогласования между внутренним сопротивлением эквивалентного генератора гармоник на частоте гармоники и результирующим сопротивлением нагрузки на этой частоте.
При использовании транзисторов в РПУ приходится применять особые меры по уменьшению нелинейных искажении выходных каскадах, чтобы ослабить излучения на гармониках. Для этого выбирают режим, близкий к критическому, угол отсечки ~ 90°. Целесообразно применять отрицательную обратную связь путем включения резистора небольшой величины в цепь эмиттера. Для стабилизации входного сопротивления оконечного каскада в цепь базы включают резистор небольшой величины. Перспективным является также применение мощных полевых транзисторов.
Мощность n-й гармоники триодного, тетрадного или транзисторного генератора можно вычислить по формуле
где
—
коэффициенты разложения импульса тока;
—
полное сопротивление антенного контура на n-й гармонике;
—
активное сопротивление антенного контура на первой гармонике;
—
коэффициент фильтрации, показывающий уменьшение тока n-й
гармоники в антенне по сравнению с n-й гармоникой и
импульсе тока выходного каскада.
Приведенная формула справедлива при n = 2; 3. Для гармоник более высокого порядка расчет затруднен, поскольку сведения о параметрах антенно-фидерного тракта на гармониках отсутствуют, а приближенная оценка этих параметров приводит к существенным погрешностям.
Наряду с триодными и тетродными генераторами излучают на гармониках клистроны, ЛБВ, амплитроны и другие приборы. Причину излучения на гармониках у этих приборов можно пояснить следующим образом. Сгруппированный поток электронов наводит в выходном резонаторе импульсы тока, которые можно разложить в гармонический ряд, включающий основную и высшие гармонические составляющие. Амплитуды высших гармонических составляющих зависят от параметра группировки и характеристик резонатора. При заданном значении амплитуды первом основной гармоники амплитуды высших гармоник имеют вполне определенную величину.
Уровни составляющих спектра на гармониках основной частоты (в децибелах ниже уровня составляющей основной частоты) для различных генераторных приборов приведены в табл. 9.1. Помимо излучения на гармониках в передатчиках некоторых чипов могут появляться побочные излучения на частотах, в целое число раз меньших частоты основного излучения. Их называют субгармониками. Они возникают в передатчиках, в которых основное излучение получается умножением более низкой частоты. В общем случае колебания более низких частот нередко проникают через тракт РПУ и излучаются в эфир.
Мощность излучения на гармонике обычно выражают в децибелах относительно мощности основного излучения. В общем случае мощность излучения на гармонике с ростом номера гармоники уменьшается, хотя в некоторых случаях это не соблюдается.
Важным средством ослабления излучении на гармониках является применение антенного фильтра нижних частот между выходным каскадом и антенно-фидерным трактом.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.