Глава 3. ВЗАИМНЫЕ ПОМЕХИ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ

3.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВЗАИМНЫХ ПОМЕХАХ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ

В современных условиях радиоэлектронные устройства широко используются в самых различных, часто практически не связанных друг с другом областях человеческой деятельности. При этом увеличивается мощность излучаемых сигналов, улучшается чувствительность приемных устройств, расширяются спектры модулирующих сигналов, в связи с чем возрастают полосы пропускания приемных устройств.

Освоенный диапазон радиочастот уже в настоящее время «перегружен» излучениями радиотехнических систем, работающих в различных радиосетях и создающих взаимные помехи, уровень которых непрерывно повышается. Интенсивность этих помех подчас оказывается настолько высокой, что нормальное функционирование приемной аппаратуры становится невозможным. К тому же как приемные, так и передающие устройства радиотехнических систем помимо основных (рабочих) всегда имеют неосновные (паразитные) частотные каналы излучения и приема, а антенны этих устройств помимо основных всегда имеют боковые лепестки диаграммы направленности. Поэтому взаимные помехи могут возникать как в системах, работающих на несовпадающих, подчас достаточно далеко разнесенных друг от друга частотах, так и в системах, имеющих неперекрывающиеся по основным лепесткам диаграммы направленности антенн.

Условия работы радиоприемников часто существенно ухудшаются из-за воздействия помех, порождаемых различного рода электрическими системами и установками, не имеющими своим назначением излучение электромагнитной энергии. Такими установками являются

электродвигатели, которые содержат искрящие контактные группы, системы зажигания двигателей внутреннего сгорания, линии электропередачи, аппараты дуговой сварки и т. д. Уровень подобных помех (получивших название индустриальных) различен в разных областях земного шара и существенно колеблется в зависимости от времени года и суток. Он поддается лишь сугубо приближенному прогнозированию, но имеет устойчивую тенденцию к росту. Уже в настоящее время в большинстве районов этот уровень превышает уровень естественных шумов атмосферного и космического происхождения и накладывает ограничения на возможности реализации высокочувствительных приемных каналов радиотехнической аппаратуры.

Современные условия работы радиоэлектронных средств (РЭС) привели к возникновению проблемы их электромагнитной совместимости (ЭМС). Существо этой проблемы сводится к изысканию возможностей создания РЭС с совокупностью свойств, определяемых, прежде всего, характеристиками паразитных каналов излучения и приема, структурой спектра рабочего сигнала, а также условий, характеризуемых размещением РЭС на местности, разносом по рабочим частотам, временным регламентированием работы, при которых не возникало бы помех, нарушающих функционирование других РЭС и, в то же время, обеспечивалось нормальное протекание процессов в своих приемных каналах.

Естественно, что успешное решение проблемы ЭМС может быть осуществлено лишь в том случае, когда уровень индустриальных помех в месте размещения РЭС не будет чрезмерно большим. Поэтому важной является задача регламентации и отыскания путей уменьшения уровня индустриальных помех. Решение задач ЭМС связано также с повышением общего уровня помехозащищенности приемных устройств радиотехнической аппаратуры. Однако в силу ряда специфических особенностей проблема ЭМС имеет и самостоятельное значение.

Задача обеспечения электромагнитной совместимости РЭС не является новой. Вопрос о рациональном использовании радиочастотных диапазонов и нормирование допустимых уровней радиоизлучений как по основным, так и паразитным каналам решался давно. Разработаны общесоюзлые нормы на стабильность частот и интенсивность побочных и внеполосных излучений передающих устройств, допустимые уровни индустриальных помех, ширину спектров

излучаемых сигналов и т. д. Имеются соответствующие рекомендации международных организаций и конференций. Вместе с тем наблюдаются чрезвычайно высокие темпы роста количества РЭС в условиях уже имеющей место практически полной «загрузки» наиболее широко используемых радиочастотных диапазонов, непрерывно расширяется круг задач, решаемых этими средствами, повышаются мощности излучаемых сигналов, быстро увеличивается уровень индустриальных помех в наиболее важных районах земного шара. Все это создает качественно новую электромагнитную обстановку, которая требует тщательной разработки и неуклон ного выполнения целого комплекса мероприятий, обеспечивающих электромагнитную совместимость радиотехнических и электрических устройств.