Корсак В Ф

Центр «Укрчастотнагляд», м Київ просп Перемоги, 15 км, м Київ, 03179, Україна тел: (8044) 4228113 Максименко Ю Л, Лягоскін А В, Коваленко І Г Військова частина А 0375, а / я 90 м Київ, 01015 ,, Україна тел: (8044) 2809285

Анотація – Розглянуто можливості програмного комплексу аналізу обєктової ЕМС, його застосування та шляхи розвитку

I                                          Введення

в останні роки спостерігається значне зростання кількості використовуваних радіоелектронний засобів (РЕЗ) В умовах міста для установки антен найчастіше використовуються даху висотних будівель, спеціальні щогли або вежі Незважаючи на те, що розташовувані на одному даху антени працюють, як правило, в різних діапазонах частот, найбільшу небезпеку представляють перешкоди, що формуються в приймачі внаслідок нелінійності характеристик їх трактів: інтермодуляційні перешкоди і перешкоди за рахунок блокування приймача

Оцінка обєктової електромагнітної сумісності (ЕМС) являє собою одну з головних завдань, що вирішуються при проектуванні розміщення РЕЗ (при зміні характеристик його випромінювання) на обєкті, на якому вже розгорнуто кілька антен інших РЕЗ

Завдання обєктової ЕМС повязані з великим обсягом розрахунків, і здійснюються за допомогою спеціалізованого програмного комплексу (ПК), розробленого фахівцями військової частини

II                                  Основна частина

ПК призначений для розрахунку можливого взаємного впливу групи РЕЗ розташованих в умовах обмеженого простору Він може використовуватися для оцінки можливих перешкод приймачу внаслідок блокування і інтермодуляції за відсутності перешкод, що попадають безпосередньо в головний канал прийому

Відповідно до реалізованої в ПК методикою розрахунки виконуються для кожного окремого приймача з розглянутої групи РЕЗ У рамках розглянутої задачі використовується наступна модель приймача (Рис1)

На Рис1, позначені: Ф1 – фільтр, що моделює частотну залежність коефіцієнта посилення антени, Ф2 – фільтр попереднього селекції, ФЗ – фільтр радіочастоти, Ф4 – фільтр проміжної частоти, який реалізує основну вибірковість приймача, ПЧ – перетворювач частоти (змішувач), Г – гетеродин, У – підсилювач радіочастоти

В якості критеріїв виконання умов ЕМС використовуються наступні нерівності:

де: Ру – сумарна потужність перешкод на вході підсилювача радіочастоти Руд – максимальна допустима сумарна потужність перешкод на вході підсилювача радіочастоти Ріо, Різ – сумарна потужність продуктів інтермодуляції на виході фільтра проміжної частоти надійшла на вхід змішувача на частоті відповідно основного та дзеркального каналів Рід – максимальна допустима сумарна потужність продуктів інтермодуляції на виході фільтра проміжної частоти

Рис 1

Fig 1

Для вирішення завдання оцінки умов обєктової ЕМС необхідно задати наступні вихідні дані досліджуваного приймача:

– частоту настройки основного тракту прийому fo, МГц

– характеристики вибірковості фільтрів Ф1, Ф2 і Ф4 – Ki (f – fo), Kz (f – fo) і K4 (f – fo), дБ

– величину загасання фільтра ФЗ на частоті дзеркального каналу йк, дБ

– чутливість приймача Pr, дБВт

– мінімальне необхідне співвідношення сигнал / перешкода на виході тракту ПЧ – Ао, дБ

коефіцієнт посилення Gmax, дБ

– діаграми спрямованості антени в горизонтальній і вертикальній площинах для хвиль з збігається і ортогональної поляризацією – Grc (φ), Gbc (9), Gro (9), Gbo (9), дБ

– поляризація антени

– орієнтація максимумів діаграм спрямованості приймальної антени в горизонтальній і вертикальній площинах (магнітний азимут і кут місця) – а і β, град

– загасання в приймальному антенном фідері-η, дБ

– максимальна допустима потужність перешкод на вході підсилювача радіочастоти – Руд, дБВт

– критичний рівень нелінійності підсилювача по інтермодуляції третього порядку – РЗУ, дБВт

– відносні величини критичних рівнів нелінійності підсилювача по інтермодуляції п-го порядку – Арпу, дБ

Для кожного з передавачів перешкод повинні бути відомі:

– центральна частота випромінювання перешкоди – fo,, МГц

– вид спектра випромінюваної перешкоди-Si (f-foi), дБ

– потужність перешкоди на вході приймача Рвх,, дБВт, яка може бути виміряна або розрахована

Для того, щоб розрахувати величину Рвх, необхідно додатково знати наступні параметри:

– потужність передавача – Рпрд,, дБВт

– загасання в передавальної антени фідері – ηΙ, дБ

коефіцієнт посилення передавача

– Gmaxi, дБ

– діаграми спрямованості передавальної антени в горизонтальній і вертикальній площинах – Сп (ф), Св | (ф), дБ

– поляризація антени

– орієнтація максимумів діаграм спрямованості передавальної антени в горизонтальній і вертикальній площинах (магнітний азимут і кут місця) – А, і β,, град

– відстань між електричними центрами передавальної і приймальні антен – d,, м

– магнітний азимут і кут місця направлення на електричний центр приймальної антени з точки розташування електричного центру передавальної антени – А, г і β, Γ, град

Рішення завдання оцінки умов виконання обєктової ЕМС можна розбити на наступні етапи:

– розрахунок (вимірювання) величин і форм спектрів перешкод на вході досліджуваного приймача

– розрахунок сумарної потужності перешкод на вході підсилювача радіочастоти

– визначення сполучень перешкод, які формують на виході підсилювача радіочастоти продукти інтермодуляції на частотах основного та дзеркального каналів

– визначення величин і форм спектрів продуктів інтермодуляції на виході підсилювача радіочастоти

– визначення сумарної потужності продуктів інтермодуляції на виході фільтра ПЧ

-Порівняння розрахованих значень потужностей перешкод з допустимими відповідно до (1)

Результатом розрахунку, що виводяться користувачеві є:

-Рівні перешкод на вході антени, на вході фільтра радіочастоти і підсилювача радіочастоти

– сумарний рівень перешкод на вході підсилювача радіочастоти, на підставі якого робиться висновок про наявність перешкоди з блокування

-Рівні інтермодуляционних продуктів за основним та дзеркальному каналу прийому

– узагальнені результати розрахунку

ПК реалізований з використанням технології «Клієнт-сервер» з використанням СУБД Interbase

Основна проблема створення програмного забезпечення полягає у відсутності єдиних методик розрахунку параметрів обєктової ЕМС, прийнятих на державному рівні У напрямку створення загальнодержавних методик частотного планування РЕЗ різних служб радіозвязку ведуться роботи фахівцями УНДІРТ, Держкомзвязку України та ін

Основні відмінності ПК від аналогічних продуктів іноземного та вітчизняного виробництва:

– модульна конструкція

– мережеве виконання комплексу, яке дозволяє одночасно вести розрахунки ЕМС декільком користувачам за наявності загальної бази даних

– високе співвідношення можливостей комплексу і його ціни

III                                   Висновок

Розроблений програмний комплекс дозволив значно скоротити час розрахунків параметрів обєктової електромагнітної сумісності груп РЕЗ

З використанням цього програмного комплексу було проведено аналіз обєктової ЕМС великого числа груп РЕЗ

Існуюче програмне забезпечення постійно допрацьовується, поліпшуються функціональні характеристики та інтерфейс користувача

А SOFTWARE SYSTEM FOR EMC ANALYSIS OF CO-SITED EQUIPMENT

Korsak V F

‘Ukrchastotnaglyad

15km, Prospekt Peremogy, Kyiv, 03179, Ukraine Maximenko Yu L, Lyagoskin A V, Kovalenko I G

Military Unit A 0375 POB 90, Kyiv, 01015 Ukraine

Abstract – The electromagnetic compatibility (EMC) assessment of co-sited facilities is one the most important issues to be addressed when laying out electronic equipment in the areas where antennas or other electronic facilities have been already deployed

Assessment of the on-site EMC involves extensive calculations and is performed using a dedicated software system designed at Military Unit A 0375

This software system is intended to calculate possible mutual influence of electronic facilities located within restricted spaces It may be used to assess potential interference in receivers resulting from blocking and intermodulation, while direct interference in the main receiver channel is absent

To resolve the problem of assessing the EMC for co-sited facilities, certain initial data should be provided about the receiver under investigation and a group of interference-emitting transmitters

After calculations have been completed, the following data is displayed:

interference levels at antenna inputs, RF filter and amplifier inputs

total interference level at the RF amplifier input, which is used as indicator of blocking interference

levels of intermodulation products in the main and image receiver channels

summarized calculations

This software systems has the following advantages compared to similar foreign and local products: modular design

network installation allowing for EMC to be calculated at several workstations simultaneously using the same database superior price/performance ratio

This software system has been extensively used enabling much faster EMC calculations for co-sited facilities

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології», 2006р