Помехи радиоприему. Радиопомехи естественного и искусственного происхождения и их распределение в спектре радиочастот, страница 2

Р_ш = NkТВ,                                             (18.1)

где  N – коэффициент шума приемника.

Уровень атмосферных помех приведен на картах для частоты, равной 1 МГц. Для определения мощности помех на другой частоте служат графики, приведенные на рис. 18.3. Каждая кривая соответствует определенному отношению мощнос-ти помех к kТВ в дБ, определенному по картам. По оси ординат на графи-ках рис. 18.3. отложено эффективное значение напряженности поля помехи по отношению к 1 мкВ. По оси абсцисс отложены значения частоты. График построен для полосы пропускания приемника, равной 1 кГц. Уровень помехи при заданной полосе В определяется по формуле:

.                                            (18.2)

Уровень атмосферных помех резко уменьшается с ростом частоты, так как электромагнитное излучение грозового происхождения способно распространяться на большие расстояния только за счет отражения от ионосферы и только на частотах менее 30 МГц. Поэтому атмосферные помехи мешающее действие оказывают в основном в диапазоне длинных и средних волн.

Космические  помехи. Под космическими помехами подразумевают радиоизлучение внеземного происхождения – излучение Солнца, планет солнечной системы, излучение Галактики и излучение внегалактического происхождения. Последнее носит название метагалактического фона и состоит из совокупности излучений внешних галактик.

Распределение источников космического излучения в настоящее время хорошо изучено. Составлены карты интенсивности космического излучения небесной сферы. На рис. 18.4. приведена карта интенсивности излучения небесной сферы в проекции Меркатора (проекция небесной сферы на равномерную прямоугольную координатную сетку).

Из рис. 18.4. видно, что космическое радиоизлучение имеет наибольшую интенсивность в области галактического экватора и возрастает  по мере перемещения вдоль экватора к галактическому центру.

Многочисленные радиоастрономические измерения позволили составить карты распределения интенсивности космического радиоизлучения в широком спектре частот УКВ диапазона. В результате их обработки получены графики зависимости интенсивности излучения в яркостных единицах от частоты (рис. 18.5.). Яркостной температурой источ-ника излучения называют темпе-ратуру, до которой нужно нагреть воображаемое абсолютно черное тело, чтобы оно излучало в данном спектре частот ту же мощность, что и источник помех.

Из рис. 18.5. видно, что яркостная температура космичес-кого радиоизлучения убывает с ростом частоты. Уже на частоте 400 МГц яркостная температура составляет всего 30⁰К. Таким об-разом, с галактическими помехами можно не считаться на частотах, превышающих 1000 МГц.

Кроме космического излучения, регистрируемого в виде фона, необходимо учитывать излучение дискретных источников. В диапазоне дециметровых и сантиметровых  волн среди дискретных источников радиоизлучения наиболее ярким является Солнце. На рис. 18.6. приведены кривые зависимости интенсивности радио-излучения Солнца в пределах широкого спектра частот от 1,5 до 100 ГГц. Заштрихованная область показывает из-менение интенсивности излучения в зависимости от солнечной активности. Верхняя граница области соответствует максимуму солнечной активности, нижняя – годам миниму-ма солнечной активности. Здесь же на рисунке приведены сведения об интенсивности радиоизлучения ближайших к Земле планет солнечной системы. 

Из рис. 18.6. видно, что в целом интенсивность излучения их на несколько порядков ниже интенсивности излучения Солнца. Угловой размер Солнца составляет примерно 80^.10^-5 стерадиан. Если Солнце попадает в пределы максимума диаграммы направленности приемной антенны, то происходит «ослепление» антенны, и прием нарушается. Типичная ситуация имеет место в том случае, когда угол места спутника совпадает с угловым положением Солнца во времени пересечения спутником линии Земля – Солнце.

Помехи, возникающие  в  результате  радиоизлучения Земли. Земля, как любое нагретое тело, излучает радиоволны. В диапазоне декаметровых и более длинных радиоволн с излучением Земли можно не считаться, так как здесь доминируют атмосферные и промышленные помехи. Таким образом, основной вес радиоизлучение Земли имеет в диапазоне ультракоротких волн.

Уровень помех на входе приемника, вызванных радиоизлучением Земли сильно зависит от угла возвышения приемной антенны. В табл. 18.1. приведены значения яркостной температуры приемной антенны при нескольких углах возвышения.

Таблица 18.1.

Угол возвышения, град.	Яркостная температура  антенны, К0
0	200
10	50
30	10

Как видно из табл. 18.1., угол возвышения приемной антенны при связи с космическим аппаратом не должен быть меньше величины порядка 5⁰.

Собственные шумы приемных устройств. Источники помех, присущие радиоприемных устройствам, подробно рассматриваются в курсе радиоприемных устройств. Остается лишь подчеркнуть, что внутренние шумы приемника становятся доминирующей помехой на частотах, превышающих величину порядка 1000 МГц.

                                          Вопросы для самопроверки

1.  Объяснить, какие бывают виды помех радиоприему? 2.  Какая существует разница между аддитивными и мультипликативными помехами? 3.  На каких частотах доминирующее значение имеют промышленные, атмосферные , космические помехи, а также внутренние шумы приемника? 4.  Что называется яркостной температурой антенны? 5.  Чем объясняются трудности приема сигналов спутников при малых угловых возвышениях наземной приемной антенны? 6.     Какие методы борьбы созданы с аддитивными помехами?