Сущность и особенности проблемы электромагнитного взаимодействия радиоэлектронного оборудования, страница 5

Радиоэлектронные средства работают в условиях воздействия на них ЭМП различной природы. Указанные помехи различны по происхождению, структуре, спектральным и временным характеристикам. Они могут быть естественного или искусственного происхождения. В общем случае (за исключением внутрисистемных помех) помеховый сигнал представляет собой стороннее воздействие на информационный сигнал, препятствующее передаче, приёму и обработке сообщения.

Классификация помех по происхождению представлено на рисунке 1.1.

Рис. 1.1. Классификация помех по происхождению

По своей природе помехи делятся:

·  Детерминированные (могут быть представлены мнгновенные значения)

·  Случайные

Для описания помех чаще всего используются следующие законы распределения:

1.  Гауссовский

2.  Негауссовские – Релея, Лапласа, Вейбулла и др.

Путями воздействия помех являются:

·  электрические магнитные поля;

·  электрические статические поля;

·  магнитные статические поля;

·  акустические поля;

·  гальваническое воздействие.

По взаимодействию сигнала и помехи рассматриваются две модели:

1.  аддитивная (для активной помехи):

2.  мультипликативное воздействие:

Большая часть из вышеупомянутых помех может рассматриваться в виде следующих моделей (классификация по физико-статическим признакам):

1.  Флюктуационная.

2.  Импульсная (сосредоточенная во времени).

3.  Квазиимпульсная.

4.  Сосредоточенная по спектру («придельная»).

5.  Пассивная.

Заметим, что приведённые модели удобно представлять в виде реализации Марковского случайного процесса.

1.2.  Характеристики излучения радиопередающих устройств.

Шумовое радиоизлучение. Одним из наиболее распространённых  видов излучения ПРД является шумовое излучение. Интересно, что при анализе ЭМС функционирования воздушной радио связи на зарегистрированных 436 случаев нарушений радиосвязи около 30% составили помехи шумовых радиоизлучений. Источниками шума в ПРД являются. По существу, все элементы схемы. Шум, вызванный хаотическим движением свободных электронов называют тепловым. Его спектр простирается до мм-волн, а спектральная плотность, существенно зависит от температуры элементов схемы и мало зависит от частоты, незначительно понижаясь с её увеличением. Для всех частот до см-диапазона включительно спектральная плотность мощности теплового шума равна

где r - сопротивление в Ом;

     k - постоянная Больцмана;

     T – абсолютная температура в град.

Флюктуации протекающего через активный элемент тока, связанные с его дискретной природой и нерегулярностью последовательного движения электронов внутри элемента, являются дробоным шумом, разновидность которого – фликкерный шум, наблюдается на частотах ниже 10 кГц.

Для электронных ламп

где e – заряд электрона,

      I₀ – среднее значение тока,

      - коэффициент дисперсии,

     - угол пролёта электронов,

     - частота,

     - время пролёта участка анод-катод;

     = 0,1… 0,2 – для триодов и пентодов.

Для ламп, работающих на участках

где - ширина спектра.

Для исключений шумовых помех присвоение рабочих частот производится с большим разносом частот каналов приёма и передачи.

Шумовое радиоизлучение ПРД ряда служб нормируется. Норма мощности этого излучения (N_ш) устанавливается на относительный уровень спектральной мощности шума Р_ш,с в полосе частот , смещённой от основной частоты  на величину расстройки , где по отношению к средней мощности основного излучения Р₀, т.е.

Так, например уровень шума однополосного радиотелеграфного ПРД при отстройке от частоты основного излучения на 15% не должен превышать значение – 140 дБ.

Побочные излучения. Эти колебания ПРД характерны для всех без исключения конструкций и в ряде случаев являются основной причиной возникновения НЭМП.

Основными механизмами возникновения нежелательных радиоизлучений на гармониках на выходе усилителей и генераторов являются: