Спектральный анализ сигналов стандарта МЭК и модернизированной пачки импульсов МЭК, страница 4

     Для  проверки  правильности  полученных    результатов, произведены  вычисления  спектра  "пачки"  стандарта    МЭК, которые  подтверждают  правильность  результатов.  Расчет    спектра    пачки    “МЭК”    в  частотном диапазоне от  0 до 0.1 ГГц приведен на рис. 4.5.

 Расчет    спектра    пачки    “МЭК”    в  частотном диапазоне от  0 до 0.1 ГГц приведен на рис. 4.6 .

 Расчет    спектра    пачки    “МЭК”    в  частотном диапазоне от  0 до 0.1 МГц приведен на рис. 4.7 .

 Расчет    спектра    пачки    “МЭК”    в  частотном диапазоне от  20 кГц до 40 кГц приведен на рис. 4.8 .

Проанализируем спектр пачки импульсов МЭК. Распределение энергии спектра пачки более равномерно по сравнению со спектром одиночного импульса МЭК. Однако существуют провалы энергии на определенных частотах. Существует достаточно большая вероятность, что в  процессе  испытаний   на    помехозащищенность пачкой импульсов МЭК окажется, что  паразитный  канал  проникновения помехи будет иметь резонанс  в  зоне  минимума  концентрации энергии в пачке, то это не  будет  выявлено  при  испытании, изделие будет аттестовано на соответствие стандарту  IEC-801 и   тем  самым    будет    совершена ошибка. Необходимо создать сигнал, энергия спектра которого распределена по частотному диапазону более равномерно.

 Модернизированная пачка импульсов стандарта МЭК

Рассмотрим сигнал, представляющий собой сумму двух пачек импульсов, представленный на рис. 4.9.  Пачки импульсов отличаются периодом следования импульсов в пачке.

Подберем период T2 таким образом, чтобы за период следования пачки 1 ,  импульс пачки 2 “пробегал” интервал между соседними импульсами пачки 1 от правой границы до левой. Рассчитаем период T2 пачки 2 , который удовлетворял бы вышеописанному условию. Также важно, чтобы не происходило наложение импульсов, что привело бы к скачку амплитуды, а следовательно и к увеличению энергии спектра модернизированной пачки.

Интервал пачки 2 рассчитывается по формуле:

               , где:

t-длительность одного импульса;

N-число импульсов в пачке.

В стандарте IEC-801 предусмотрено тестирование устройств на электромагнитную совместимость пачкой импульсов двуэкспоненциальной формы с числом импульсов 75 и 37. Преобразуем стандартную пачку импульсов МЭК  в модернизированную пачку импульсов МЭК, состоящую из 75 импульсов способом, описанным выше. Период Т2 определяется:

Рассмoтрим  теперь,  что  из  себя представляет энергетический спектр модернизированной пачки МЭК. Из спектрального анализа известно, что  для  получения  спектра пачки  импульсов  помех следует осуществить операцию свертки  временных  функций  одиночного импульса  и  решетки  дельта- импульсов    или перемножить их спектры в частотной  области.

Спектральная функция первой пачки после разложения в ряд имеет вид:

.

Спектральная функция второй пачки после разложения в ряд имеет вид:

.

Нетрудно заметить, что спектральные функции обеих пачек различаются лишь последним множителем, который преобразует спектр одиночного импульса в спектр пачки. Это обусловлено тем, что длительность импульсов в обеих пачках идентична, а отличие состоит лишь в период следования импульсов. Рассчитаем спектральную функцию сигнала, полученного сложением двух пачек:

Для удобства обозначим второй множитель через L. Тогда:

Итак, спектр модернизированной пачки МЭК имеет вид:

Проанализируем спектр модернизированной пачки МЭК в различных частотных диапазонах.

            Спектр модернизированной пачки МЭК в диапазоне от 0 Гц до 0.1 ГГц представлен на рис. 4.10.

            При сравнении вышеприведенного спектра с ранее рассчитанным спектром пачки МЭК можно сделать вывод, что энергия спектра модернизированной пачки распределена более равномерно и провалы энергии на порядок меньше.

            Спектр модернизированной пачки МЭК в различных частотных диапазонах  представлен на рис. 4.11 ,4.12 и 4.13.