Проблема электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств,причины её возникновения, основные термины, параметры и модели ЭМС РЭС

 

 

 

Где

- табулированный  интеграл вероятности.

Для нелинейной модели дифференциального вклада аналогичным образом можно рассчитать вероятность Р_к выполнения каждого из К ( 1≤ К ≤ N ( N ⁺ 1)) неравенств (1.21). При этом в силу целого ряда случайных причин, влияющих на параметры РТС, результат выполнения каждого неравенства в системе (I.2I) можно рассматривать как случайное приблизительно статистически независимое событие X_к . Поэтому вероятность обеспечения ЭМС комплекса РТС P_эмс приближенно будет

 

Изложенные  подходы к моделированию ЭМС  РЭС являются скорее постановочными. Более подробные сведения о моделях и методах анализа ЭМС РЭС можно найти в работах [2, 3, 4] , хотя следует признать, что в настоящее время уровень знаний по моделированию и расчету ЭМС РЭС является недостаточным.

 

Глава 2. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ АНТЕННЫХ УСТРОЙСТВ

 

§ 2.1. ЗАВИСИМОСТЬ КОЭФФИЦИЕНТА СВЯЗИ ДВУХ АНТЕННЫХ УСТРОЙСТВ ОТ ИХ ПАРАМЕТРОВ

  Как уже отмечалось выше, среди  различных механизмов взаимодействия  РЭС между собой связь через  антенные устройства (АУ) является наиболее сильным механизмом и на его долю приходится более 70- 90% всех мешающих воздействий.

Электромагнитную  совместимость двух антенно-фидерных устройст (АФУ) можно полностью характеризовать  коэффициентом связи (1.11) между входами  антенных устройств. Обратимся к  рис. 2.1, на котором показаны две произвольные антенны со своими фидерными линиями. В соответствии с определением (I.II) коэффициент связи для рассматриваемых антенных устройств равен

Мощность на входе второго АУ возникает из-за проникновения поля излучения первого АУ по трем каналам: I - по каналу антенна А₁- антенна А₂ ; 2 - по каналу антенна А₁ - фидерная линия 2 из-за неидеальности экранировки фидерной линии); 3 - по каналу фидерная линия I - фидерная линия 2.

Основным  каналом взаимодействия является канал I. Поэтому предположим пока, что фидерные линии обоих АФУ являются идеально экранированными, и выразим ζ_ау через характеристики направленности обеих антенн.

Предположим, что расстояние R₂₁ между антеннами выбрано таким, что каждая из антенн находится в дальней зоне другой антенны, т.е. R₂₁ > макс(2 /λ ,2L₂/λ), где L₁, L₂- диаметры первой и второй антенн.

Обозначим через l_j – длину j-й фидерной линии; α_j (f ) - постоянную затухания в ней на частоте f ; Гj (f) - коэффициент отражения от входа j -й антенны на частоте f . Соответственно через F_j(М) Д_j(M,f), G_j(M,f) обозначим значения векторной нормированной диаграммы направленности (ДН), коэффициента направленного действия (КНД) и коэффициента усиления (КУ) j-й антенны в направлении на точку М на частоте f . Буквами Д_j (f), G_j (f) обозначим максимальные значения КНД и КУ j-й антенны на частоте f , а через - коэффициент полезного действия j -й антенны на частоте f .

С учетом введенных обозначений находим: мощность , излучаемую первой антенной на частоте f :

 

 

 

§ 2.3. УЧЕТ ВЗАИМНОЙ ОРИЕНТАЦИИ; АНТЕНН НА КОЭФФИЦИЕНТ СВЯЗИ МЕЖДУ АНТЕННАМИ

Для остронаправленных антенн величина коэффициента связи между антеннами  существенно зависит от взаимной ориентации ДН антенн (это хорошо видно  на вышеприведенном примере расчета). Ясно, что наиболее сильная связь получается, когда максимумы ДН обеих антенн направлены друг на друга. Для несканирующих антенн такая ситуация легко может быть исключена путем соответствующего разворота антенн. Для сканирующих антенн относительную ориентацию ДН описывают с помощью доли времени (в процентах к общему времени работы), в течение которого возникают те или иные ситуации взаимной ориентации

ДН  антенн. Простейшие оценки можно получить на примере двух антенн сканирующих  в одной и той же плоскости но случайному равновероятному относительно всех азимутальных направлений закону. Аппроксимируя основные лепестки ДН обеих антенн в плоскости сканирования секторными ступенчатыми функциями с шириной сектора 2θ₁ и 2 2θ₂ ,равной ширине ДН каждой из антенн, нетрудно вычислить процент (вероятность) следующих четырех ситуаций [I] совпадение направлений друг на друга основного лепестка ДН обеих антенн; совпадение направлений друг на друга основного лепестка первой антенны и боковых лепестков второй антенны и наоборот; совпадение направления друг на друга боковых лепестков обеих антенн.

Вероятность первой ситуации

вероятность второй и третьей ситуаций

вероятность четвертой ситуации

В частном случае, когда одна из антенн, например А₁ несканирующая, причем основной лепесток ее ДН направлен на антенну А₂, для вероятности вышеописанных ситуаций получаются следующие выражения

Если же на сканирующую  антенну А₂ направлены боковой лепесток несканирующей антенны, то

Для остронаправленных  сканирующих антенн вероятность  совпадения направлений друг на друга  основных лепестков ДН очень мала.

Зависимость вероятности P₁ от ширины ДН обеих антенн представлена на рис 2.10. Так, уже при 2θ₁ = 2θ₂= 10° вероятность совпадения основных лепестков ДН Р₁ =8

Наиболее типичной ситуацией для остронаправленных  антенн является совпадение направлений  друг на друга боковых лепестков. Так, при 2θ₁ = 2θ₂= 10°; Р₄=0,94.