РОЗДІЛ 2
Вибір метода аналізу впливу близькорозташованих металевих об‘єктів на якісні
характеристики вібраторних антен
2.1. Обгрунтування критерію оцінки взаємовпливу антен незалежних РЕЗ
Будь-яка радіоелектронна система (РЕС) створюється як засіб досягнення певної
цілі [1–101]. Досягнення цілі розглядають як позитивний ефект Е, який отримано
в результаті застосування РЕС за призначенням. Цей ефект у загальному випадку
можна оцінити кількісно на основі формального співвідношення:
Е = ABC , (2.1)
де А – відносний показник технічної надійності системи, тобто її
безвідмовність;
B – відносний показник працездатності системи в деякий момент часу на
будь-якому етапі застосування її за призначенням, тобто коефіцієнт готовності
системи;
С – відносний показник здатності системи виділити корисний сигнал із сукупності
електромагнітних полів, що впливають на її антену.
Кожен безрозмірний формальний показник у співвідношенні (2.1) змінюється в
межах від 0 до 1. З цієї причини позитивний ефект від застосування системи за
призначенням можливий лише у тому випадку, якщо значення кожного з них
перевищують деяку порогову величину.
Зі співвідношення (2.1) випливає, що показник Е залежить від стану
електромагнітної обстановки (ЕМО) у точці розміщення приймальної антени
відповідної РЕС, оскільки показник С визначають наперед заданим захисним
відношенням. Ця обставина свідчить про те, що за одночасної роботи двох і
більше незалежних РЕС між ними може виникнути проблема ЕМС.
Якість ЕМО визначається відношенням між потужністю корисного сигнала та
потужністю сукупної завади при заданому захисному відношенні для конкретного
радіоприймального пристрою (РПП) РЕС [11]:
, (2.2)
де– потужність завади, дБ;
– мінімальна потужність сигналу на вході приймача-рецептора завади, дБ;
– захисне відношення, яке залежить від класу сигналу, дБ.
Співвідношення (2.2) можна трактувати як критерій вибору оптимальних місць
розташування антен на фюзеляжі літака з множини можливих варіантів.
Якість ЕМО визначають відношенням між потужністю корисного сигнала та
потужністю сукупної завади при заданому захисному відношенні для конкретного
радіоприймального пристрою (РПП) РЕС.
Потужність корисного сигнала або завади, яка виникає на вході РПП під впливом
випромінювання радіопередавача (РПД) для випадку дальної зони можна надати
співвідношенням [12]:
Р0 РПП = Р0 РПД + G0 РПД + G0 РПП + F0 РПД() + F0 РПП() - - РПД - РПП – NFD –
L0(f, r, h РПД , h РПП), дБВт (2.3)
де Р0 РПД – потужність сигнала (завади) на вході РПД, дБВт;
G0 – коефіцієнти підсилення антени передавача (приймача), дБ;
F0 () – нормовані характеристики спрямованості відповідних антен, дБ;
– коефіцієнт втрат у фідерних трактах відповідних пристроїв;
– коефіцієнт поляризаційних втрат між антенами РПД та РПП, дБ;
NFD (Net Filter Discriminatioin) – частотна вибірковість загального фільтра, що
визначають перетином спектральних масок РПД та РПП [12], дБ;
L0(f, r, h) – коефіцієнт втрат поширення сигнала (завади) на частоті f на
відстані r для відомих висот підвісу антени h, дБ.
У випадку корисного сигналу у співвідношенні (2.3) , а форми частотних масок
РПД та РПП співпадають. Якщо ж за співвідношенням (2.3) визначається потужність
завади, то частотні маски, що визначають значення NFD, залежать від класу
корисного та завадного сигналів, а площа їх перетину – від площі несних частот.
За визначенням [12,13]
, дБ (2.4)
де – площа під обвідною спектра випромінення передавального пристрою;
– площа фігури, яка задається добутком обвідної спектра випромінення передавача
– джерела завади та обвідної спектра корисного сигналу для “конфліктуючого”
стороннього РПП на співпадаючих та неспівпадаючих частотах.
Природньо, що NFD0 дБ.
Якщо різниця частот f РПД та f РПП є такою, що = 0, то дБ , а Р0 РПП дБВт ,
тобто РРПП = 0 Вт. Таким чином значення NFD є першим признаком сумісності або
несумісності двох незалежних РЕЗ з близькорозташованими антенами. У подальшому
вважаємо, що дБ , тобто РРПП > 0. Слід зауважити, що у правій частині
співвідношення (2.3) більше половини складових відноситься до параметрів антен.
Особливої уваги в (2.3) заслуговує коефіцієнт втрат L(f, r). Універсальної
математичної моделі для кількісної оцінки L за поширення радіохвиль не існує.
Відомі моделі [12,13] враховують особливості радіотрас, проте серед них немає
моделі, яка враховує особливості поширення радіохвиль між антенами РПД та РПП,
що встановлені на об‘ємному металевому об‘єкті складної форми й обмежених
розмірів, наприклад, на фюзеляжі літака. Очевидно, що результати розрахунку
цього коефіцієнта повинні мати інтерференційний характер.
Ця обставина підтверджується експериментальними дослідженнями з установлення
взаємовпливу на частоті 48,8 МГц шунтового та петлевого вібраторів, що
розташовані на спільній траверсі обмеженої довжини. Виявлено вплив матеріала
траверси на залежність потужності, що розвивається в приймальній
(вимірювальній) антені, від відстані між антенами. Встановлено, що у випадку
діелектричної траверси залежність РРПП від r монотонно падає, а у випадку
металевої траверси ця залежність супроводжується пульсаціями, тобто
спостерігається ефект інтерференції. Крім того, виявлено ефект деполяризації
сигналу. Мінімальний зв‘язок між вібраторами для будь-якого значення r
спостерігається при кутовому зміщенні вібраторів на 45°. Цей ефект можна
пояснити наявністю у петлевому вібраторі вертикальних елементів. На основі
цього найпростішого експерименту можна очікувати, що інтерференційний характер
електромагнітного зв‘язку між двома антенами та ефект деполяризації сигналу
будуть спо
- Київ+380960830922