Файл: Известия вузов России. Радиоэлектроника. 2013. Вып. 1.pdf

Известия вузов России. Радиоэлектроника. 2013. Вып. 1======================================
108 дящихся в полосе преселектора, на которых на предыдущих этапах исследования не зафик- сированы помехи, опасные для приема полезного сигнала (рис. 5, блок 28). Если останется меньше двух частот (блок 29), то интермодуляционные помехи отсутствуют и алгоритм за- вершает работу (блок 32). В качестве результата анализа останутся результаты, полученные на предыдущих этапах исследования (см. рис. 1, блок 45). Если число оставшихся сигналов не менее двух, то в список частот включается рабочая частота приемника и среди мешаю- щих сигналов определяются пары, которые образуют интермодуляционные частоты
3-го порядка, попадающие в полосу пропускания приемника (см. рис. 5, блок 31). При от- сутствии таких пар интермодуляция в приемнике не имеет места и анализ ЭМС заканчива- ется. При наличии указанных пар (блок 31) оценка интермодуляции в приемнике выполня- ется по-разному в зависимости от заданных параметров приемника и от его типа.
Если известна точка пересечения 3-го порядка IIP3, дБм, приведенная к входу приемника, то вне зависимости от типа последнего для частоты интермодуляции им
2
j
i
f
f
f
оценива- ется мощность интермодуляционного продукта 3-го порядка, приведенная к входу приемника
PIM3, дБм:
3 2
2 3,
j
i
PIM
P
P
IIP где
,
j
P
i
P мощности сигналов на частотах
j
f и
i
f соответственно. Далее определяется отношение "сигнал/интермодуляционная помеха" SIR, дБ
(рис. 5, блок 34):
3,
SIR
S
PIM
которое сравнивается с защитным отношением
0
A
(блок 35). При
0
SIR
A на анализируемых частотах возможна интермодуляционная помеха
(рис. 5, блок 41). Указанные частоты фиксируются (рис. 5, блок 42). При наличии других пар частот осуществляется анализ следующей пары (блоки 42, 43).
Если информация о точке пересечения отсутствует, то в зависимости от типа прием- ника – аналоговый или цифровой (блок 36) интермодуляционная помеха оценивается сле- дующим образом.
Для аналогового приемника вычисляется восприимчивость приемника к интермоду- ляции 3-го порядка, им3
,
I
дБм (рис. 5, блок 37): им3
r им3
I
P
D
Интермодуляционная помеха представляет опасность, если им3 2
3
j
i
P
P
I
(блок 38). Для цифрового приемника мощность интермодуляционной помехи 3-го порядка
3
,
PIM
дБ, относительно собствен- ного шума приемника определяется выражением (блок 39)
1
:
3 2
j
i
PIM
P
P
3 3
9,
R
P
IMR
где параметр IMR определен для уровня сигнала, который на 3дБ выше чувствительности приемника. Если
3 0,
PIM
то интермодуляционная помеха для цифро- вого приемника представляет опасность (рис. 5, блок 40). После энергетической оценки всех пар, потенциально опасных по частотному признаку, алгоритм завершает работу.
Рассмотренный алгоритм реализован в виде программного продукта "ЭМС Мони- тор" [3]. Далее приведен пример оценки ЭМС с использованием этого продукта.
Анализ совместимости проведен для РПУ со следующими характеристиками:
1
Monte Carlo simulation methodology for the use in sharing and compatibility studies between different radio services or systems: Report ITU-R SM 2028-1 // http://www.itu.int/dms_pub/itu-r/opb/rep/R-REP-SM.2028-1-2002-PDF-E.pdf

======================================Известия вузов России. Радиоэлектроника. 2013. Вып. 1
109 тип приемника ................................................................................................................... цифровой частота настройки
0r
,
f
МГц ........................................................................................... 940 частота гетеродина гет
,
f
МГц ........................................................................................ 961.4 чувствительность r
,
P дБм ............................................................................................... – 104 полоса пропускания r
,
B кГц ........................................................................................... 200 защитное отношение по ОКП
0
,
A дБ ............................................................................. 9 коэффициент прямоугольности фильтра промежуточной частоты ............................. 2.5 избирательность по ЗКП, дБ ............................................................................................ 50 избирательность по ПКП, дБ ........................................................................................... 60 подавление интермодуляции IMR, дБ ............................................................................. 58
Уровень полезного сигнала в точке приема составил – 101 дБм, коэффициенты уси- ления равнялись: для измерительной антенны 6 дБи, для приемной антенны 10 дБи.
Характеристика блокирования РПУ представлена табл. 2.
В табл. 3 и 4 приведены результаты измерений, полу- ченные средствами радиоконтроля в месте расположения ан- тенны приемника.
В результате оценки ЭМС установлено: что на частоте 982.8 МГц возможны помехи по ПКП; помехи по ОКП или СКП отсутствуют; помехи по блокированию возможны на частотах 938.0, 942.8 МГц.
Результаты анализа интермодуляции в РПУ сведены в табл. 5. Указанные в левом столбце табл. 5 пары частот образуют опасные интермодуляционные помехи 3-го порядка.
Значения частот и уровни сигналов на этих частотах перенесены в табл. 5 из табл. 4. В рас- смотренном примере допустимое значение мощности интермодуляционной помехи равно мощности шума в полосе пропускания приемника.
В результате анализа, проведенного на основе измерений параметров электромаг- нитной обстановки средствами радиоконтроля, выявлены частоты, на которых возможно
Таблица 2
Расстройка
,
f кГц б
,
I
дБм
600
– 26 800
– 16 3000
– 13
Таблица 3
Помехи по побочным каналам приема
Номер канала
Частота,
МГц
Уровень, дБм
Ширина спектра, кГц
Отношение "сигнал/помеха", дБ
Превышение защитного отношения, дБ
1 982.8
– 60 300
– 43.24 2.24 3
1901.4
– 70
Не указана
*
– 35.0 16.0
Таблица 4
Помехи в преселекторе
Частота,
МГц
Уровень, дБм
Ширина спектра
Отношение "сигнал/помеха", дБ
Превышение защитного отношения, дБ
Превышение восприимчивости по блокированию, дБ
938.0
–15
Не указана
*
–
–
5 938.4
–55
То же
–
–
– 35 938.8
–60
–"–
–
–
– 40 939.2
–30
–"–
–
–
0 940.4
–40
–"–
– 65 16.7765
–
941.0
–55
–"–
–
–
– 35 941.6
–25
–"–
–
–
– 5 942.0
–30
–"–
–
–
– 10 942.8
–15
–"–
–
–
2
*
Принимается, что ширина спектра помехи не превышает ширины полосы пропускания приемника.

Известия вузов России. Радиоэлектроника. 2013. Вып. 1======================================
110 появление помех, опасных для работы исследуемого РПУ; каналы, по которым помехи могут влиять на качество приема полезного сигнала; нелинейные эффекты, снижающие качество работы РПУ ниже допустимого уровня.
Предложенный алгоритм позволяет установить излучения, которые создают недо- пустимые помехи, и пути воздействия последних на качество приема полезного сигнала, т. е. получить информацию, достаточную для принятия мер по устранению любого несоот- ветствия работы радиоэлектронных средств требованиям ЭМС. Рассмотрены параметры радиосигналов и РПУ, а также основные соотношения, которые могут быть использованы для выполнения анализа ЭМС.
Используя базы данных частотных присвоений и радиоэлектронных средств совме- стно с оборудованием для определения местоположения источников излучений, можно установить, от каких источников излучения могут создаваться (или создаются) помехи ис- следуемым радиосредствам, что позволит принять необходимые меры для обеспечения их
ЭМС с другими функционирующими средствами.
Программное обеспечение, разработанное на базе предложенного алгоритма, может быть полезно органам радиочастотной службы, занимающимся частотно-территориаль- ным планированием и вводом в эксплуатацию новых РЭС и систем.
Список литературы
1. Антипин Б. М., Виноградов Е. М. Оценка электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств по результатам радиоконтроля // Изв. вузов России. Радиоэлектроника. 2012. Вып. 6. С. 97–104.
2. Милютин Е. Р., Василенко Г. О., Сиверс М. А. Методы расчета поля в системах связи дециметрового диапазона / СПб.: Триада, 2003. 160 с.
3. Свид. о государственной регистрации программы для ЭВМ № 201361032. "ЭМС–Монитор" / Б. М. Анти- пин, Е. М. Виноградов, А. Д. Спирин. Зарег. в реестре программ для ЭВМ 09.01.2013.
B. M. Antipin, E. M. Vinogradov
Saint-Petersburg state university of telecommunications n. a. prof. M. A. Bonch-Bruevich
Algorithm for radio electronics electromagnetic compatibility estimation
An algorithm for radio electronics electromagnetic compatibility estimation based on
spectrum monitoring results at receiving antenna locations is proposed. Block diagram of the
algorithm, the input data required, basic equations and expected results are considered.
Electromagnetic compatibility, radio monitoring, protection ratio, nonlinear effects, EMC criteria
Статья поступила в редакцию 14 января 2013 г.
Таблица 5
Эффекты интермодуляции
Частоты помех,
МГц
Уровень помехи, дБм
Ширина спектра помехи, кГц
Превышение допустимого значения мощности помехи, дБ
939.2
– 30
Не указана
26 938.4
– 55
То же
941.0
– 55
–"–
1 942.0
– 30
–"–