Научно-учебный центр по радиоконтролю и электромагнитной совместимости

средств.
Антенны и критерии оценки ЭМС
Виноградов Евгений Михайлович к.т.н., доцент

кафедры «Радиотехнические системы» (ГЭТУ/ЛЭТИ/).

отношение мощности на входе эталонной антенны без потерь к мощности,

подводимой к входу рассматриваемой реальной антенны, при условии, что обе антенны создают в данном направлении на одинаковом расстоянии равные значения напряженности поля или плотности потока мощности.
Основные эталонные антенны: изотропная антенна, полуволновый диполь.
G[dBi] = G[dBd] + 2.15

собой зависимость коэффициента усиления антенны от направления G(φ, θ), где

φ, θ – углы, определяющие направление (азимут и угол места, соответственно), в котором рассматривается коэффициент усиления. Выраженная в децибелах, ДНА характеризует также относительное распределение поля в пространстве.

от частоты поступающих сигналов
3. Относительное распределение напряженности поля, создаваемого излучениями

антенны и ее коэффициент усиления, являются функцией расстояния от антенны
4. Влияние подстилающей поверхности и конструктивных допусков, связанных с технологией изготовления антенны, на ее диаграмму направленности, особенно в области боковых лепестков

) – диаграмма направленности антенны, dBi;
G0 – максимальный коэффициент

усиления антенны, dBi;
GN(, ) – нормированная ДНА, значения которой GN(0, 0) = 0, GN(, ) ≤ 0 и выражены в децибелах относительно G0
GH() = GN(, 0) – нормированная ДНА в горизонтальной плоскости
GV() = GN(0, ) – нормированная ДНА в вертикальной плоскости

поперечных сечений главного лепестка ДНА

3. Для ДНА симметричных в горизонтальной и вертикальной плоскостях

частотах:
G(f) = G0 + Ci lg (f / fгрi) +Di

где G(f) – коэффициент усиления по главному лепестку на частоте f за пределами рабочего диапазона частот антенны, дБ;
G0 – коэффициент усиления по главному лепестку в рабочем диапазоне частот антенны, дБ;
fгрi – граничная (нижняя или верхняя) частота рабочего диапазона частот антенны, i = 1, 2; Ci – коэффициент, характеризующий скорость снижения коэффициента усиления антенны за пределами границы, определяемой частотой fгрi, дБ/дек; Di – постоянная, определяющая изменение коэффициента усиления антенны на границах ее рабочего диапазона частот, дБ

C2 = 0 и D1 = D2 = D
Параметр D

определяют по результатам измерений на множестве антенн

Примечание: φ0 и θ0 – соответственно, ширина ДНА в гор. и в верт. плоскостях на уровне –3дБ

приписывают знак «плюс» при правосторонней поляризации и знак «минус» при

левосторонней поляризации (–1 ≤ r ≤ 1)
2. Угол эллиптичности α = arctg(r), (–π/4 ≤ α ≤ π/4)
3. Угол ориентации β между осью 0x и большой полуосью эллипса
(0 ≤ β ≤ π).

можно определить как зависимость качества работы РЭС от отношения сигнал/помеха
Обобщенная

рабочая характеристика РЭС и однопороговая модель

искажений сигнала или присутствия помехи не заметно;
4 – хорошее качество:

присутствует небольшая, не вызывающая раздражения помеха или различимые, но не раздражающие искажения сигнала;
3 – удовлетворительное качество: имеет место помеха или искажения полезного сигнала, вызывающие легкое раздражение;
2 – плохое качество: помеха значительная, вызывает раздражение, работа РЭС неудовлетворительная;
1 – очень плохое качество: сильная помеха делает работу средства невозможной.

о наличии или отсутствии электромагнитной совместимости в анализируемой совокупности РЭС
Две

категории критериев ЭМС :
Критерии, непосредственно связанные с процессами, которые происходят в приемнике при наличии внешних помех:
– помех по основному и побочным каналам приема;
– помех, вызывающих эффект блокирования;
– интермодуляционных помех, возникающих в приемнике.
Критерии, которые характеризуют качество работы РЭС, содержащей РПУ, не акцентируя внимание на явлениях, происходящих в приемнике при действии внешних помех.

определенная при указанных условиях минимальная величина отношения полезного сигнала к

мешающему на входе приемника, обычно выраженная в децибелах, которая позволяет получить установленное качество приема полезного сигнала на выходе приемника.
Блокирование РПУ:
– допустимый уровень блокирующей помехи на входе приемника;
– необходимое отношение сигнал/шум на выходе приемника.
Интермодуляция в РПУ:
– уровень интермодуляционного продукта (ИМП) превышает уровень собственного шума приемника;
– ожидаемый уровень ИМП превышает восприимчивость приемника к интермодуляции соответствующего порядка

помехи при приеме полезного сигнала;
– Вероятность выполнения радиоэлектронным средством своего

функционального назначения;
– Уменьшение области обслуживания радиопередатчиков сети при наличии внешних помех (для сетей радиовещания и ТВ ).
– Уменьшение числа одновременно обслуживаемых абонентов при действии внешних помех по сравнению со случаем отсутствия этих помех на определенную процентную величину.

полезного сигнала в РПУ, часто используемые в методиках оценки ЭМС

и нежелательные связи приборов по электромагнитному полю и другим путям

прохождения помех, облегчая возможности совместной работы РЭС с требуемым качеством.
2. Организационные методы
Организационные методы обеспечения ЭМС сводятся к такой организации работы совокупности РЭС, при которой можно наиболее эффективно использовать радиочастотный ресурс, доступный для работы данной совокупности РЭС

электронных компонентов с улучшенными электрическими характеристиками для построения электрических схем

радиоаппаратуры;
 использованием новых, более совершенных технологий разработки, конструирования и изготовления радиоаппаратуры;
 использованием всех возможных методов подавления помех в радиоаппаратуре в местах их возникновения и на путях распространения, таких как экранирование, фильтрация и заземление;
 рациональный монтаж радиоаппаратуры на объектах;
 использование специальных схем защиты от помех;
 снижение уровней нежелательных излучений передатчиков.

и использования доступных для работы частот.
2. Управление параметрами радиосигналов

3. Поддержание использования радиочастотного ресурса в соответствии с планом