Методы измерения электромагнитных помех

Дан обзор различных методов измерения электромагнитных помех (ЭМП), характеристик восприимчивости радиотехнической аппаратуры и характеристик электромагнитной совместимости (ЭМС) подсистем и систем. Обзор делится на три части по категориям измерений ЭМП при определении характеристик:

1) аппаратуры и подсистем;

2) систем и средств подвижных объектов;

3) окружающей электромагнитной обстановки (ЭМО), влияющей на работу радиоэлектронных средств (РЭС).

1.1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

В соответствии с указанными категориями измерения проводятся на трех различных уровнях: 1) низшем, 2) среднем, 3) высшем.

1.1.1. Измерения ЭМП на низшем уровне

Измерениям подвергаются компоненты аппаратуры, аппаратура и подсистемы. Задача измерений - определение уровня ЭМП, чтобы установить, находятся ли они в допустимых пределах и не будут ли мешать работе взаимосвязанных или присоединенных к общему источнику питания устройств. Это дает некоторую уверенность в том, что при измерениях на последующих уровнях не будут возникать проблемы, вызванные наличием ЭМП от компонентов и аппаратуры.

1.1.2. Измерения ЭМП на среднем уровне

Устанавливается наличие или отсутствие ЭМС в системах (к которым относятся также радиосредства подвиж-

ных объектов) без учета влияния окружающей электромаг нитной обстановки. Для этого исследуются системы и определяется, существуют ли нарушения (сбои) в их работе, вызванные наличием ЭМП внутри систем.

1.1.3. Измерения ЭМП на высшем уровне

Исследуется влияние ЭМП на системы или радиосредства подвижных объектов в условиях реальной окружающей ЭМО. При этом важно выяснить, вызывает ли эта обстановка нарушение (сбои) работы системы или же излучение ЭМП от данной системы нарушает работу других устройств.

1.2. ИЗМЕРЕНИЯ НА УРОВНЕ КОМПОНЕНТОВ И АППАРАТУРЫ

В настоящем параграфе рассматриваются следующие виды измерений на низшем уровне:

1) предварительные измерения на ранней стадии разработки изделия;

2) измерения при испытании подсистемы с целью определения соответствия уровня ЭМП требованиям нормативно-технической документации (НТД);

3) измерения характеристик фильтров и экранированных помещений.

1.2.1. Предварительные измерения в процессе разработки изделия

Предварительные измерения проводят на таких стадиях разработки и производства компонентов и аппаратуры, когда еще можно принять меры для уменьшения влияния ЭМП. Уровни помех можно быстро измерить с помощью калиброванного анализатора спектра, а восприимчивость - с помощью модулированных свип-генератора или генератора сигналов. Измерения совмещаются с другими испытаниями и проводятся в то время, когда устройство находится на испытательном стенде при минимальном вмешательстве в общий процесс испытания.

1.2.2. Измерения на соответствие требованиям НТД на низшем уровне

Такие измерения проводятся в соответствии со стандартами MIL-STD-462, MIL-STD-449C, MIL-STD-704A, SAE J551b, NACSEM 5100 и Правилами FCC (части 15 и 18).

MIL-STD-461A содержит нормы на допустимые уровни помех, а MIL-STD-462 методику их измерений*.

Стандарт MIL-STD-449C Измерение высокочастотных спектральных характеристик выпущен министерством обороны США 1 марта 1965 г. взамен MIL STD 449В. Он устанавливает стандартную методику измерения спектральных характеристик радиолокационных и связных передатчиков и приемников. Основная цель этих измерений - получение необходимых данных для расчета характеристик систем на стадии разработки и эксплуатации.

Применение методики MIL-STD-449C обязательно для всех устройств и систем, которые излучают или принимают электромагнитную энергию в диапазоне частот 14 кГц-- 12 ГГц. Диапазон частот будет расширен примерно до 36 ГГц после того, как будут созданы необходимые измерительные приборы, разработана методика измерений и появится необходимость в таких данных.

Основные спектральные характеристики, указанные в MIL-STD-449C:

1) высокочастотные характеристики, измеренные на антенном разъеме радиоаппаратуры, предназначенной для передачи или приема;

2) уровни высокочастотного излучения антенн в открытое пространство, включающие уровни излучения передающей линии и излучения антенн в соответствии с диаграммой направленности (ДН) в трех плоскостях;

3) восприимчивость приемников, т. е. их реакция на излучения, имеющие частоты, отличные от желательных; при этих измерениях определяются характеристики избирательности приемников такие, как нежелательный отклик, восприимчивость приемника, помехозащищенность приемника и избирательность по зеркальному каналу, по побочным каналам приема, по промежуточной частоте, по соседнему каналу.

*) Подробные сведения об этих стандартах приведены в гл. 6-10. (Прим. ред.)