Современная электроника №4/2021

ВОПРОСЫ ТЕОРИИ 54 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 4 2021 Современный подход к измерению импульсных радиопомех с использованием амплитудно- вероятностного распределения В статье рассматривается современный подход к определению характеристик импульсных радиопомех с использованием амплитудно- вероятностного распределения. Рассмотрены источники помех с нестационарными спектрально-энергетическими характеристиками, проанализированы требования стандартов к средствам измерений, имеющим функцию построения амплитудно-вероятностного распределения. Рассмотрены схемы установок для измерений амплитудно-вероятностного распределения. В качестве примера рассмотрены новые возможности измерительных приёмников Rohde&Schwarz ESW, позволяющих значительно ускорить испытания на эмиссию излучаемых радиопомех для оборудования некоторых типов. Дмитрий Богаченков (dmitry.bogachenkov@rohde-schwarz.com ), Николай Лемешко (nlem83@mail.ru ) Введение В настоящее время проблема элек- тромагнитной совместимости (ЭМС) является одной из важнейших в радио- электронике. Этому способствовали следующие факторы: ● повышение пространственной на- сыщенности, из-за чего электронные устройства, существенно разнящиеся по функциональности, типу обраба- тываемых сигналов и другим харак- теристикам располагаются всё бли- же друг к другу; ● расширение полосы помехоэмиссии за счёт увеличения тактовых и других характерных частот; ● снижение мощности полезных сиг- налов за счёт совершенствования компонентной базы и перехода к более низким технологическим нор- мам. Одновременно видоизменяется и само содержание практических задач обеспечения электромагнитной совме- стимости. В простейшем случае элек- тромагнитная обстановка (ЭМО), в которой работают технические сред- ства (ТС), является стационарной и характеризуется регулярными спек- тральными составляющими, в сово- купности которых можно выделить узкополосные и шумовые составляю- щие [1]. При формировании ЭМО всег- да можно выделить несколько источни- ков излучений, определяющих уровень эмиссии на заданной частоте. Если кар- тина помехоэмиссиии от некоторого устройства неизменна во времени, то она может быть полностью охаракте- ризована наиболее простым спосо- бом, например пиковыми или средни- ми значениями напряжённости поля, измеренными в регламентированных условиях. Однако в общей совокупности экс- плуатируемых электронных устройств лишь небольшая их доля формиру- ет электромагнитные излучения со строго стационарными характеристи- ками. Такие устройства, как радары с импульсным излучением, СВЧ-печи на основе магнетронов с нестабили- зированной частотой, характеризуют- ся широким диапазонам весьма дина- мичного изменения помехоэмиссии, для которого отмеченные выше харак- теристики не дают исчерпывающего её описания. Для исправления такой ситуации в теории ЭМС было введено понятие амплитудно-вероятностного распределения (АВР) радиопомех – распределения вероятности времени, в течение которого амплитуда помехи превышает установленный уровень [2]. Для измерений радиопомех с неста- ционарными спектрально-энергети- ческими характеристиками должны использоваться приборы, которые позволяют оценивать их амплитуд- но-вероятностное распределение. При этом наиболее важно проводить такие исследования для тех ТС, кото- рые могут создавать помехи системам связи с цифровыми видами модуляции. Это обусловлено тем, что для них воз- действие помех с нестационарными спектрально-энергетическими харак- теристики сопровождается увеличени- ем минимально допустимых защитных отношений, что должно учитываться, в частности, при частотном планиро- вании радиосетей и решении практи- ческих задач межсистемной ЭМС. Так, например, экспериментальные иссле- дования, проведённые для сигналов DVB-T2 при воздействии узкополосных помех, показали, что при некоторых скоростях смещения по частоте в пре- делах занимаемой полезным сигналом полосы частот защитные отношения требуют увеличения на 12…15 дБ [3]. Учитывая практическую важность вопроса, рассмотрим некоторые аспек- ты измерений импульсных радиопомех с использованием АВР. Типовые источники помех с нестационарными спектрально-энергетическими характеристиками Электромагнитная обстановка в некоторой области пространства для заданной полосы частот обычно опре- деляется несколькими источниками излучений. Если среди них имеется хотя бы один, отличающийся неста- ционарными спектрально-энергетиче- скими характеристиками, то вся ЭМО приобретает характер нестационар- ной. Типовыми источниками помех с такими свойствами являются: 1. устройства генерации высокочастот- ных колебаний на основе магнетро- нов, работающих в нестабилизиро- ванном режиме. Типичным ТС этой группы являются СВЧ-печи бытового и промышленного назначения, излу- чение которых наиболее часто соот- ветствуетнесущей, модулированнойпо частоте суммойнескольких гармоник. Для таких устройствотношениеполо- сыизлучения к егоцентральнойчасто- те обычно лежит в интервале 5…20%; 2. передатчики радиолокационных станций (РЛС), использующие ре- жим импульсного излучения [4]. При наличии кругового обзора его пери- одичность оказывает влияние на АВР