Уч пособие ЭМС_2. Е. М. Виноградов
 Скачать 3.78 Mb.
|
7. Описание излучений радиопередатчиков в задачах ЭМС
Если изобразить спектр излучений передатчика, то в общем случае он будет иметь вид похожий на вид, представленный на рис. 7.1. О  писать с помощью одной функции такой спектр невозможно. Основываясь на процессах, формирующих спектр излучений передатчика, его делят на определенные виды излучений, и каждый вид излучения описывают некоторой математической моделью. В задачах анализа ЭМС совокупность таких математических моделей представляет модель излучений передатчика. Прежде всего, излучения передатчика делят на желательное и нежелательные. К желательному излучению относят основное излучение, которое предназначено для передачи полезной информации или полезного сигнала. Для каждого основного излучения выделяется полоса частот. Ширина полосы частот, которая при данном классе излучения достаточна для передачи сообщений с необходимой скоростью и качеством при определенных условиях, называется необходимой шириной полосы частот. Ширина полосы частот, выделяемая передатчику, должна быть не уже, чем необходимая ширина полосы частот. Нежелательные излучения – это излучения, которые сопровождают основное, но не предназначены для передачи полезного сигнала. Они могут оказывать нежелательное воздействие на качество работы окружающих РЭС и других рецепторов электромагнитных излучений. Нежелательные излучения находятся за пределами необходимой полосы излучений. Нежелательные излучения состоят из побочных и внеполосных излучений. Внеполосные радиоизлучения – это нежелательные излучения в полосе частот, непосредственно примыкающей к необходимой полосе и являющиеся результатом модуляции сигнала. Можно выделить два вида внеполосных излучений: внеполосные сигнальные излучения и внеполосные шумовые излучения. Последние обычно просто называют широкополосным шумом. Внеполосные сигнальные излучения вызваны модуляцией несущей информационным сигналом. Широкополосный шум передатчика обусловлен модуляцией несущей частоты напряжением шума передатчика. Побочные радиоизлучения – это излучения на частоте или частотах, расположенных за пределами необходимой ширины полосы частот и являющиеся следствием процесса формирования несущей частоты и нелинейных эффектов в каскадах передатчика. Уровень побочных излучений может быть снижен без ущерба для соответствующей передачи сообщений. К побочным излучениям относятся излучения на гармониках и субгармониках основной частоты, комбинационные излучения, паразитные и интермодуляционные излучения. К ним не относятся внеполосные излучения. Радиоизлучения на гармониках – это побочные радиоизлучения на частотах в целое число раз больших частот основного радиоизлучения [2]. Источником излучений на гармониках в радиопередатчике обычно является выходной усилитель мощности. Для повышения кпд усилители мощности на выходе передатчика работают с отсечкой входного сигнала. Наиболее часто используются режимы работы класса АВ или В. Работа с отсечкой приводит к появлению излучений на гармониках. Излучения на гармониках являются наиболее мощными радиоизлучениями после основного излучения. Этот вид побочных излучений характерен практически для всех радиопередающих устройств. В передатчиках обычно принимают меры по подавлению излучений на гармониках. Однако выходные фильтры радиопередатчиков не идеальные, и гармоники попадают в антенну передатчика и излучаются в окружающее пространство. Радиоизлучения на субгармониках – побочные излучения на частотах в целое число раз меньших частоты основного радиоизлучения [2]. Этот вид побочных излучений присутствует не у всех передатчиков. Излучения на субгармониках присутствуют у передатчиков, несущая частота которых формируется путем умножения частоты относительно низкочастотного задающего генератора. Частота задающего генератора, а также промежуточные частоты, полученные в результате умножения (гармоники задающего генератора), являются субгармониками основного излучения. Недостаточная избирательность выходных фильтров передатчика приводит к тому, что субгармоники основной частоты попадают в антенну передатчика и излучаются в окружающее пространство. Комбинационные радиоизлучения – побочные излучения на частотах, формирующих несущую, их гармониках и различных комбинациях этих частот, возникающие на нелинейных элементах радиопередающих устройств в процессе формирования несущей. Характерны для передатчиков, использующих синтезаторы частоты для получения несущей. Паразитное излучение – побочное радиоизлучение, возникающее в результате самовозбуждения передатчика из-за паразитных связей в его каскадах и/или в генераторных и усилительных приборах. Частоты паразитных излучений не связаны с частотой основного излучения передатчика или с частотами, получающимися в процессе ее формирования и модуляции. Значения частот и мощностей паразитных излучений носят случайный характер и обусловлены конструкторско-технологическими особенностями отдельных каскадов и передатчика в целом. Рассмотренные виды излучений относятся к одиночному передатчику. В совокупностях радиопередатчиков может возникать еще один вид побочных излучений интермодуляционные излучения. Если на нелинейный элемент поступают одновременно несколько колебаний с разными частотами, на нем появляются новые колебания на частотах, являющихся линейной комбинацией исходных частот. Эти колебания называют интермодуляционными колебаниями. В радиопередатчиках нелинейными элементами, на которых образуются интермодуляционные колебания, являются выходные усилители мощности. Интермодуляционные колебания на выходе передатчика появляются в результате взаимодействия сигнала этого передатчика с сигналом другого передатчика, который поступает на выход усилителя мощности рассматриваемого передатчика через его антенну или другие элементы связи. Интермодуляционные колебания, образовавшиеся на выходе усилителя мощности передатчика, попадают в его антенну и образуют интермодуляционные излучения. Следует заметить, что интермодуляционные излучения может иметь и одиночный передатчик. В одиночном передатчике интермодуляционные колебания возникают в результате взаимодействия на нелинейных элементах передатчика спектральных составляющих полезного сигнала. Поступая вместе с сигналом в антенну, эти колебания излучаются в окружающее пространство и также образуют интермодуляционные излучения. При определенных условиях этот вид интермодуляционных излучений может создавать помехи радиоприемным устройствам, работающим в ближайшем соседнем канале. Интермодуляционные излучения, которые возникают в результате взаимодействия сигналов от разных передатчиков, появляются на частотах, значительно отличающихся от частот ближайших соседних каналов. Эти излучения имеют более высокий уровень, чем аналогичные излучения одиночного передатчика, и представляют более высокую степень опасности для радиоприемных устройств. Более подробно интермодуляция будет рассмотрена при анализе нелинейных эффектов в радиоаппаратуре. |