|
ЭМС 7-9. 7. Наводки, прием помех рэс, не являющихся приемниками 2 Взаимные электрические параметры линий связи 2
Оглавление
7.Наводки, прием помех РЭС, не являющихся приемниками 2
Взаимные электрические параметры линий связи 2
Помехи во взаимодействующих линиях связи 2
ЭЛЕКТРОМОНТАЖ И ПАРАЗИТНЫЕ СВЯЗИ 2
РАЗБИЕНИЕ И КОМПАНОВКА УЗЛОВ. 3
Наводки по цепям питания и методы их уменьшения. 3
8.Характер воздействия помех на РЭА различного назначения 4
9.Непреднамеренные помехи в системах связи 5
Факторы, влияющие на ЭМС технических средств 5
Пути распространения НЭМП 6
Наводки, прием помех РЭС, не являющихся приемниками Взаимные электрические параметры линий связи
(Ефанов ВИ - 157)
При размещении рядом двух ЛС между ними образуются паразитные связи, через которые наводятся помехи. Уровень индуцированных помех зависит от конструкции устройства, которая определяется взаимным расположением ЛС, их конфигурацией, экранированием и т. п. Этот уровень может быть значительным и превышать уровень, допустимый для работы микросхем. За счет этого возможны сбои в работе аппаратуры, ложные срабатывания и другие проявления нарушения работоспособности. Оценка уровня индуцированных помех является одной из важнейших задач, решаемых при конструировании аппаратуры с учетом внутриаппаратурной ЭМС. При решении этой задачи необходимо выполнить следующие основные этапы:
определить допустимый уровень помех для применяемой элементной базы (по ТУ);
рассчитать взаимные электрические параметры ЛС;
рассчитать уровень индуцированных помех и сопоставить его с допустимым;
проанализировать результаты расчетов и провести корректировку конструкции при необходимости снижения уровня помех.
К взаимным электрическим параметрам ЛС относятся взаимные емкость C0в и индуктивность L0в. Из значения зависят от конструкции линий, относительного расположения проводников, диэлектрических и магнитных свойств применяемых материалов и среды.
Помехи во взаимодействующих линиях связи
(Ефанов ВИ - 159)
Перекрестными наводками называются помехи, возникающие в ЛС из-за наличия сигнала в соседних линиях передачи. Образование перекрестной помехи обусловлено наличием емкостной и индуктивной паразитных связей между линиями передачи за счет величин C0в и L0в, рассмотренных выше. Поскольку паразитная связь убывает при увеличении расстояния между линиями передачи, существенными являются наводки от двух соседних линий.
ЭЛЕКТРОМОНТАЖ И ПАРАЗИТНЫЕ СВЯЗИ
Индуктивная паразитная связь сказывается преимущественно в схемах с низким импедансом (когда импеданс замкнутого контура меньше импеданса свободного пространства, т. е. 376,7 Ом). Проводники, катушки индуктивности с разомкнутым сердечником и трансформаторы воспринимают или генерируют электромагнитные поля, что создает низкочастотный фон в звуковых стереосистемах и перекрестные помехи или электромагнитные наводки в цифровых ИС. Индуктивная паразитная связь особенно нежелательна, когда чувствительные схемы располагаются вблизи схем, по которым течет большой ток; такая ситуация часто встречается в печатных платах с общей землей.
Емкостная паразитная связь возникает главным образом в схемах с высоким импедансом (импеданс контура превышает 376,7 Ом), когда проводники и иные незаземленные участки воспринимают или генерируют электрические поля. Такой тип паразитной связи встречается в печатных платах без встроенного слоя земли. Паразитная емкость проводников оказывает существенное влияние на функционирование резонансных схем. На рис. 1.4 показана схема задающего генератора, предназначенного для генерации колебаний с частотой 5,8 МГц. При подсоединении к ней тестера частота синхронизации изменилась до 2 МГц из-за влияния паразитной емкости его монтажа. Паразитная емкость монтажа может также вызвать паразитные колебания в цифровых ИС.
Рис. 1.4. Влияние паразитной емкости монтажа на резонансный контур.
РАЗБИЕНИЕ И КОМПАНОВКА УЗЛОВ.
Разбиение и компоновка решают задачу, что и где должно быть размещено в электронной системе. Проблемы возникновения помех и наводок можно свести к минимуму, изолировав чувствительные схемы от источников помех, устранив паразитные индуктивные и емкостные связи, связи через общий импеданс и антенные эффекты. Для этого необходимо:
1) располагать маломощные (чувствительные) схемы поблизости от источников сигналов,
2) располагать мощные схемы (в которых велика вероятность возникновения помех) вблизи нагрузок,
3) располагать маломощные и мощные схемы как можно дальше друг от друга,
4) добиваться, чтобы проводники были как можно короче,
5) использовать максимально короткие контуры прохождения тока.
Наводки по цепям питания и методы их уменьшения.
(Лекция 6)
Электрическое объединение элементов РЭС осуществляют связями двух видов: сигнальными и цепями питания. По сигнальным связям информация передается в виде импульсов напряжения и тока. Шины питания служат для подведения энергии к элементам от низковольтных источников постоянного напряжения. При работе блоков и устройств ЭВМ, когда происходит выключение одних элементов и включение других, возникает процесс перераспределения токов. Ток потребления по шинам питания изменяется, что приводит к нежелательным падениям напряжения и паразитным наводкам.
Для уменьшения наводок, связанных с падением напряжения на шинах питания и «земля» и переходными процессами в них, используют различные методы:
применение индивидуальных сглаживающих конденсаторов (ИСК), которые устанавливают между шинами питания и «земля»;
уменьшение общих участков протекания токов элементов по шинам питания – производится установка дополнительных перемычек в шинах питания и «земля», которые уменьшают длину общих участков протекания токов элементов;
использование металлического листа в качестве «земли» - применяется для субблоков, блоков, панелей и заключается в установке в них толстого металлического листа, к которому припаивают обратные провода от всех закрепленных ячеек или модулей;
использование сплошных металлических прокладок в качестве шин питания - применяется для МПП.
Характер воздействия помех на РЭА различного назначения
По характеру (эффекту) воздействия помехи разделяют на маскирующие, имитирующие и подавляющие.
Маскирующие помехи ухудшают характеристики приёмных устройств подавляемых РЭС, создают на экранах индикаторов мешающий фон, который значительно затрудняет или полностью исключает обнаружение и распознавание объектов, выделение полезных сигналов, отражённых от целей, не позволяют измерить с необходимой точностью параметры сигналов, несущих информацию о состоянии целей (пространственном положении, параметрах движения и т.д.). Используя терминологию теории обнаружения, можно сказать, что вероятность правильного обнаружения при действии маскирующих помех может быть снижена практически до нуля. С увеличением мощности помех их маскирующее действие возрастает.
Имитирующие (дезинформирующие) помехи создают на входе подавляемой РЭС сигналы, подобные полезным, но имеющие ложные значения некоторых информационных параметров. Это приводит к потере части полезной информации, снижает пропускную способность подавляемой системы, вводит в заблуждение операторов, увеличивает вероятность ошибки в виде ложной тревоги, приближая её к единице. Действие подавляющих помех основано на том, что усилительные тракты реальных приёмников РЭС имеют ограниченный динамический диапазон входных сигналов. Поэтому можно создать некоторое значение мощности помехового сигнала на входе РЭС, при котором приёмные каналы теряют возможность выполнять свои функции по выделению полезной информации. Особенно сильно перегружаются последние каскады УПЧ, рабочая точка которых при воздействии мощной помехи выходит за пределы линейного участка амплитудной характеристики и полезный сигнал подавляется помехой.
Источник: http://repo.ssau.ru/bitstream/Uchebnye-posobiya/Osnovy-teorii-sistem-i-kompleksov-radioelektronnoi-borby-Elektronnyi-resurs-elektron-ucheb-posobie-54338/1/Никольский%20Б.А.%20Основы%20теории%20систем.pdf - СТР 11
Непреднамеренные помехи в системах связи
Непреднамеренные помехи (НЭМП) – создаются источниками искусственного происхождения, которые не предназначены для нарушения функционирования РЭС
Факторы, влияющие на ЭМС технических средств
• существуют источники помех, характеризуемые значениями мощностей  , создающие помехи на любых частотах, в том числе и на рабочих. Электромагнитные поля, создаваемые РЭС, можно условно разделить на основные, определяемые функциональным назначением данного средства, и нежелательные, обусловленные его техническим несовершенством. Например, радиопередающие устройство должно создать излучение только в определенной полосе частот, однако в силу ряда причин имеют место нежелательные радиоизлучения за пределами этой полосы. При учете влияния НЭМП на рецептор необходимо считаться со всеми ее видами: излучаемыми на основной частоте и частотах нежелательных излучений; создаваемыми цепями питания, управления, коммутации и заземления и др. Нежелательные электромагнитные поля, создаваемые некоторым РЭС, частично ослабляются в самом источнике помех. Ослабление НЭМП в месте их возникновения будем характеризовать коэффициентом ослабления  , где индекс  определяет принадлежность излучения к основному излучению или одному из видов создаваемых НЭМП;
• имеет место передача электромагнитной энергии от ИП к РП. Этот процесс определяется многими факторами: свойствами среды, параметрами антенн, расстоянием между РП и ИП, взаимной ориентацией их антенн, поляризацией излучения и т.д. Излучение и прием НЭМП могут осуществляться антеннами радиоустройств в направлениях, соответствующих главным, боковым или задним лепесткам диаграмм направленности антенн (ДНА), а также корпусами устройств, элементами фидерного тракта, кабелями и т.д. Ослабление НЭМП в среде распространения будем характеризовать коэффициентом  , где к - номер пути воздействия НЭМП на рецептор;
• электромагнитная энергия помехи принимается рецептором и оказывает влияние на его функционирование. Рецептор может различным образом реагировать на внешние электромагнитные воздействия.
По аналогии с ИП можно говорить об основном механизме воздействия, принципиально необходимом конкретному устройству, и нежелательном, обусловленным техническим несовершенством РП. Так, для радиоприемника основным является прием сигналов в полосе частот, соответствующей спектру передаваемого сообщения, а неосновным (нежелательным) - прием по побочным каналам, прием, помимо антенн и т.д. Ослабление НЭМП, наблюдаемое при прохождении ее через цепи рецептора, можно характеризовать коэффициентом  , где  -- номер канала приема Значение мощности НЭМП, приведенное ко входу рецептора с учетом действия помехи -го вида по  -му пути воздействия и -му каналу приема, будет:
Пути распространения НЭМП
2.4.1. Особенности распространения НЭМП
Электромагнитные процессы, соответствующие помехам, могут воздействовать на устройства-рецепторы различным образом: излучением электромагнитных волн антеннами радиопередающих устройств и приемом их антеннами радиоприемных устройств, излучением различными проводниками электрических цепей источника и приемом антеннами, распространением в цепях электропитания и т.д. Иллюстрацией возможных путей распространения является рис. 2.18.
Несмотря на значительное разнообразие возможных путей распространения НЭМП для дальнейшего рассмотрения выделим два их вида:
распространение НЭМП при излучении и приеме антеннами радиотехнических устройств;
любые другие механизмы.
Ни один из возможных путей распространения, кроме излучения и приема антеннами, не соответствует намеренной передаче информации, а также не связан непосредственно с выполнением устройствами-источниками помех и рецепторами своих основных, запланированных функций.
Для любого конкретного механизма величина ослабления НЭМП на пути распространения определяется коэффициентом передачи четырехполюсника, соединяющего генератор (источник помех) и нагрузку (рецептор помех) (рис. 2.19).
Для случая излучения и приема антеннами радиотехнических устройств наиболее распространенным и удобньш является использование коэффициента передачи по мощности  - Для механизмов, соответствующих распространению индустриальных помех, традиционно используют величины коэффициента передачи по напряжению или напряженности поля:
где Е, Н - значения напряженности электрического и магнитного полей в непосредственной близости от источника и рецептора; U напряжение в электрической цепи на выходе источника и входе рецептора соответственно. Для величин мощности величину  , выраженную в дБ, традиционно называют затуханием на пути распространения, а величины для напряжений или напряженности поля коэффициентами переноса помех.
(вопрос № 6 также объясняет более подробно)
Источник: Седельников ЮЕ |
|
|
Скачать 172.51 Kb.