Электромагнитная совместимость радиоэлектронных устройств: Конспект лекций, Часть 1 (Рассмотрены методы обеспечения электромагнитной совместимости с помощью антенной техники), страница 6

Взаимная ориентация антенн

Поляризационный фактор

Обе антенны линейной поляризации,

g – угол между векторами поляризаций

h9(f)=–10 lg (0.01+cos2g),дБ

Одна антенна имеет линейную поляризацию, а другая – эллип-тическую поляризацию

h9(f)=3.0, дБ

Обе антенны эллиптической поляри-зации совпадающего вращения

h9(f)=0.0, дБ

Обе антенны эллиптической поляризации разного (левого и правого) вращения

h9(f)=20.0, дБ

Однако такая оценки поляризационной развязки плохо подходит для практических расчетов, когда элементы конструкции крепления антенной системы становятся источником появления кроссполяри-зационных составляющих. Учет этих составляющих должен проводиться на основе разработки специальных электродинамических моделей.

1.2.7. Диаграмма направленности и коэффициент усиления

Уровень боковых лепестков (БЛ) ДН существенно влияет на суммарную развязку Snm(f), поэтому максимально возможное уменьшение этих уровней способствует обеспечению ЭМС. Если мощность излучения по боковым лепесткам ориентировочно на 20…30дБ ниже мощности в направлении главного максимума, а мощность передатчика составляет, например, 1 МВт, то излучение по боковым лепесткам могут характеризоваться мощностью в несколько киловатт. И такие помехи могут действовать не только  в направлении главного луча приемной антенны, но по ее боковым и задним лепесткам. Более подробно влияние ДН на ЭМС РЭС будет рассмотрено ниже.

1.3. Алгоритмы назначения оптимальных частот РЭС РТК

В ряде случаев оказывается невозможным реализовать необходимую развязку между антеннами РЭС РТК с помощью одних только технических средств, и тогда для обеспечения ЭМС приходится прибегать к организационно-техническим мероприятиям – временному регламенту, оптимизации процедуры назначения частот и т.п. Необходимость в ней возникает, как правило, при размещении нескольких РЭС, особенно одного частотного диапазона, на объекте сравнительно малых размеров, в результате чего нормальное функционирование РТК на некоторых частотах оказывается невозможным. Таким образом, возникает задача выбора из допустимого множества N частот таких s частот (для приемных и передающих РЭС), при которых обеспечивается работоспособность РТК в условиях существующих технических (и иных) ограничений на используемые частоты.

В общем случае РТК содержит несколько передатчиков и приемников и требуется выявить все потенциально опасные значения или комбинации частот передачи (зеркальные, квазизеркальные, реверсивные каналы приема, продукты активной интермодуляции), попадающих в каналы приема и оценить требования к нормам на величины развязок (степень пространственного, фильтрового и конструктивного подавления) [5], их реализуемость по всем факторам воздействия помех [4].

На практике продукты нелинейного преобразования частот передатчиков генерируются не только активными, но и пассивными компонентами оборудования (так называемые продукты пассивной интермодуляции (ПИМ)). Эти помехи могут стать серьезным фактором нарушения ЭМС в РТК. Типичные причины их появления – концентрация  больших СВЧ-мощностей в общем антенно-фидерном тракте, используемом как на прием, так и на передачу; наличие неидеальных и разнородных переходов в фидере с большой проходящей мощностью; появление поверхностных металлооксидных пленок (МОП) на облучателях и рефлекторах антенны, в СВЧ-фидерах. Продукты пассивной интермодуляции вызываются нелинейным преобразованием суммы спектральных составляющих большой мощности на несимметричных контактах или МОП-проводимостях диодного типа. Уровень ПИМ существенно зависит от состава и влажности атмосферы, состояния контактов [4].

Возможны случаи, когда уровень полезного сигнала для данного ПРМ, зависящий от характера радиолинии и расстояния между РТК, становится сравнимым с уровнем собственных помех, помех от других РЭС РТК или ими порождённых. Примером их могут служить характерные практически для всех подвижных носителей так называемые “контактные” помехи, физическая природа которых заключается в следующем.

Корпус подвижного носителя, на котором расположены антенны передающих РЭС, представляет собой, как правило, не сплошную металлическую конструкцию или поверхность, а собран (на заклепках) из отдельных частей, переходное сопротивление между которыми не во всех местах достаточно малое, особенно в процессе движения. По этой причине высокочастотные токи, индуцируемые на различных участках поверхности носителя при работе произвольного ПРД, могут создавать локальные разности потенциалов между контактирующими частями конструкции, что приводит к локальным микропробоям и тем самым к возникновению шумовых помех. Спектр подобных помех достаточно широкополосен и не связан явным образом с частотой конкретного ПРД. При мощностях ПРД, приблизительно равных 20...30 Вт, в метровом диапазоне длин волн экспериментально наблюдались уровни “контактных” помех 25...30 дБ/мкВ (в полосе ПРМ 100 кГц) на расстояниях 2...3 м от антенны ПРД, что заметно превышало уровень чувствительности большинства ПРМ. На расстояниях 15...20 м уровень шумовых помех снижался до 5...10 дБ/мкВ. В [26] отмечается также, что в электромагнитном поле “контактных” помех преобладает электрическая составляющая.

Одним из основных способов борьбы с контактными помехами является высококачественная  устойчивая во времени металлизация (электростатический экран, экран для вихревых токов [27]). Общие требования к металлизации РЭС ЛА для снижения контактных помех следующие [10]: переходное сопротивление между шасси блоков и корпусом самолета не должно превышать 2000 мкОм; переходное сопротивление в местах непосредственного соединения металлических частей не должно превышать 600 мкОм. Экспериментальные исследования [10] показали, что при 100% металлизации крышек передатчика с корпусом наблюдалось снижение уровня паразитного излучения на 10-12 дБ. Но полученный уровень помех все-таки не обеспечил нормальную работу РЭС. Дополнительное снижение паразитного излучения было достигнуто путем экранирования генератора ПРД, что по данным [10] дало ослабление помехи до 15-20дБ.