Электромагнитная совместимость радиоэлектронного оборудования

Министерство транспорта Российской федерации (Минтранс России)

Федеральное агентство воздушного транспорта (Росавиация)

Федеральное Государственное бюджетное образовательное

учреждение профессионального высшего образования

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ГРАЖДНСКОЙ АВИАЦИИ

Кафедра №12

КУРСОВАЯ РАБОТА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ЭЛЕКТОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ РАДИОЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ»

Выполнил студент группы 803

Казаков Д.С.

Номер зачетной книжки 80042

Санкт-Петербург

Исходные данные для расчета

Исходные данные для расчета выбираются согласно трем последним цифрам номера зачетной книжки:

Частота основного излучения: f0Т = 220 [МГц];

Частота основного канала приема: f0R =126 [МГц];

Мощность излучения на частоте: PT(f0Т) = 10 [Вт];

Коэффициент усиления передающей антенны в направлении к приемной: GTR = 10 [дБ];

Коэффициент усиления приемной антенны в направлении к передающей: GRT =7 [дБ];

Расстояние между антеннами: d = 1,2 [км];

Восприимчивость приемника по частоте: PR(f0R) = -113 [дБм];

Скорость передачи данных: ns = 2,4 [кБит/с];

Индекс частотной модуляции: mf = 1,5.

В данной работе используются эксплуатационно-технические характеристики приемного тракта радиостанции авиационной воздушной связи Баклан-20:

Промежуточная частота РП: fIF = 20 [МГц];

Полоса пропускания по ПЧ: ВR = 16 [кГц];

Частота гетеродина РП: fL0 = 106 [МГц].

Порядок анализа ЭМС пары ИП-РП

. Частота основного излучения ИП: f0Т = 220 [МГц].

. Минимальная частота побочного излучения ИП: fSTmin = 22 [МГц].

. Максимальная частота побочного излучения ИП: fSTmax = 2200 [МГц].

. Частота основного канала приема РП: f0R =126 [МГц].

. Минимальная частота побочного канала приема РП: fSRmin =12,6 [МГц].

. Максимальная частота побочного канала приема РП: fSRmax=1260 [МГц].

. Необходимый разнос между рабочими частотами ИП и РП:

,2 f0R =25,2 [МГц].

ОО |220-126|<25,2 - не выполняется;

ОП 220 < 1260 - выполняется, 220> 12,6 - выполняется;

ПО 22 < 126 - выполняется, 2200 > 126 - выполняется;

ПП 22 < 1260 - выполняется, 2200 > 12,6 - выполняется.

По результатам сравнения частот излучения ИП и отклика РП делаем заключение: так как неравенство ОО не выполняется, то из данных комбинаций необходимо рассматривать ОП, ПО, ПП. Комбинация ОО исключается из анализа.

Последующий анализ ЭМС основывается на суммировании данных (в децибелах) согласно выражению:

(f,t,d,p) = PT (fT)+GT (fT,t,p)-L(fT,t,d,p)+GR(fR)-PR (fR)+CF(BT,BR,?f).

Амплитудная оценка помех

. Выходная мощность ИП на частоте основного излучения:(fOT ) = 101g(PT (fОТ)/ PO) = 101g(10/10-3)=40 [дБм].

. Выходная мощность ИП на частоте побочного излучения:

(fST ) = PT(fОТ) - 60 = 37 - 60 = - 20 [дБм].

. Усиление антенны ИП в направлении РП: GTR (f) =10 [дБ] .

. Усиление антенны ИП в направлении ИП: GRT (f) =7 [дБ].

. Потери при распространении радиоволн длиной ? в свободном пространстве на расстоянии d согласно выражению:[дБ] = 201g(? / 4?d) = 20lg(c/4?fd).

·ОП: fSRmin=12,6 [МГц];

·ПО: fSTmin=22 [МГц];

·ПП: fSRmin=12,6 [МГц].

ОП[дБ] = 20lg(3*108 / 4*3,14*12,6*106*1200) = -56[дБ];ПО[дБ] = 20lg(3*108 / 4*3,14*22*106*1200) = -60,9 [дБ];ПП[дБ]= 20lg(3*108 / 4*3,14*12,6*106*1200) = -56 [дБ].

частота помеха усиление антенна

13. Мощность помехи на входе РП РA(f) дБм определяется по сумме данных в строках 8...12:

ОП: РA(f) = PT(fOT ) + GTR (f) + GRT (f) + LОП = 1 [дБм];

ПО: РA(f) = PT(fST ) + GTR (f) + GRT (f) + LПО = -63,9[дБм];

ПП: РA(f) = PT(fST ) + GTR (f) + GRT (f) + LПП = -59[дБм].

. Восприимчивость РП на частоте основного канала приема:

(f0R)= -113[дБм].

. Восприимчивость РП на частоте побочного канала приема:

PR(fSR)= PR(f)+ 80 = -113+80=-33 [дБм].

.Предварительная оценка уровня ЭМП в дБ, определяемая по разности данных в строках 13 и 14 или 13 и 15:

·ОП: 1+33=34[дБм];

·ПО: -63,9+113=49,1[дБм];

·ПП: -59+33=-26[дБм].

По результатам полученных данных в делаем заключение о необходимости перейти к ЧОП - частотной оценке помех, т.к. ОО, ОП и ПО > -10 дБ.

Частотная оценка помех

. Коррекция результатов АОП, учитывающая различие полос частот ИП и РП

. Частота следования импульсов на выходе ИП при импульсном излучении: fc=ns/2

=2,4/2= 1,2 [кГц].

. Ширина полосы частот ИП: ВT =2F(1+ mf), т.к. mf > 1

ВT =2*1,2(1+1,5)=6 [кГц].

.Ширина полосы частот РП: ВR = 16 [кГц].

. Поправочный коэффициент:

т.к. соотношение полос частот ИП и РП - ВR >ВT , следовательно, нет необходимости в коррекции.. Коррекция результатов АОП, учитывающая разнос частот ИП и РП

.Частота гетеродина РП: fL0 = 106 [МГц].

.Промежуточная частота РП: fIF = 20 [МГц].

. Т.к. комбинация ОО отсутствует , то пункт 24 и 25 пропускаем .

.Определяем величину отношения:

T /(fL0+ fIF) = 220/(106+20)=1,74 (ближайшее целое число 2).

. Результат перемножения данных строк 22 и 26:

* 2 = 212 [МГц].

. Определяем разнос частот в комбинации ОП по данным строк 1, 23, 27:

|(l)± (23) -(27)| = |220± 20-212| = 12 [МГц].

. Поправку CF дБ в комбинации ОП, определяем согласно 28 строки и рис. 6.1 учебного пособия:

=40lg((BT+BR)/2?f)= 40lg((6*103+16*103)/2*12*106)=-121,5[дБ].

. Определяем величину отношения f0R/f0T:ОR/fOT =116/220 = 0,51; выбираем f0R/f0T =1 как ближайшее целое число.

. Результат перемножения данных строк 1и 30: 220*1 = 220 [МГц].

. Определяем разнос частот в комбинации ПО по данным строк 4 и 31: ?f=220-116=94 [МГц].

. Определяем поправку CF дБ в комбинации ПО, согласно данным предыдущего пункта и рис 6.1:

=40lg((BT+BR)/2?f) = 40lg((6*103+16*103)/2*94*106) = -157,3[дБ].

. Т.к. комбинация ПП отсутствует, то пункт 34 и 35 пропускаем .

. Итоговый результат IM дБ, получаемый суммированием данных в строках:

и 25 для ОО,

и 29 для ОП,

и 33 для ПО,

и 35 для ПП.

Если для какой-то комбинации IM ?-10 дБ, то можно считать, что она отсутствует.

·ОП: 34 -138,6 = -87,6[дБм];

·ПО: 49,1-157,3=-108,2[дБм];

Для комбинаций ОО, ОП, ПО IM ? -10дБ, т.е. помеха при данном разносе частот отсутствует, следовательно, ДОП не нужна.

Таблица 1

№ строкиКомбинацияОООППОППАОП840,09-20,0-20,01010,010,010,0117,07,07,012-56-60,9-56131-63,9-5914-113,015-33,0-33,0163449,1-26ЧОП 1 коррекция20213449,1ЧОП 2 коррекция2529-121,533-157,33536-87,5-108,2Используемая литература

1. Фролов В.И. Электромагнитная совместимость радиоэлектронного оборудования: Учебное пособие/Академия ГА, Санкт-Петербург,2004.