Заданная чувствительность по мощности Np = -122 дБм с уче-входного сопротивления приемника /в = 50 Ом эквивалентна чувствительности по напряжению =ь -15 дБмкВ (так как О пБмкВ на Rm. = 50 Ом соответствует -107 дБм).

Напряженность поля радиовещательного сигнала пересчитаем в напряжение входного сигнала приемника U[, учтя его ан-

тенныифакгор = 60 дБмкВ/м - (6 + 30). дБ (1/м) = 24 дБмкВ.

Таким образом, без учета влияния АЭМП S/N=24 дБмкВ- ( 15 дБмкВ) - 39 дБ.

Для градации 100 АЭМП на частоте 1 МГц в полосе 10 кГц плотность потока мощности составляет -73 дБм/м (см. рис. 1.18). Так как О дБмкВ/м соответствует -146 дБВт/м (см. табл. 1.2) 116 дБм/м, то плотность потока мощности АЭМП можно пересчитать в напряженность поля аналогичным образом. Результат пересчета даст величину 43 дБмкВ/м.

С учетом величины AF== 36 дБ (1/м) уровень АЭМП на входе приемника 43 дБмкВ/м - 36 дБм-* = 7 дБмкВ.

Отсюда следует, что l/N=7 дБмкВ - (-15дБмкВ) = 22 дБ, а уровень АЭМП на 17 дБ ниже уровня радиовещательного сигнала (24 яБмкВ - 7 дБмкВ = 17 дБ).

Внеземные источники

Шум неба для частот выше 1 МГц (см. рис. 1.18) обусловлен комбинированным излучением Галактики с дискретным и сплошным спектром. Концентрация излучения может быть заметной. Шум со сплошным спектром имеет два механизма возникновения. Один из них вызван излучением ионизированного водорода, спектр которого соответствует спектру излучения абсолютно черного тела, а второй - излучением электронов (линейно-поляризованное поле). На частотах выше 300 кГц шум Галактики значителен в обоих полушариях Земли. Степень влияния галактического шума на качество радиоприема определяется расположением глав-

* AF - параметр, часто употребляемый в США, характеризует потери сигнала в антенне приемника и приводится, как правило, в паспорте на измерительную антенну. Используется для пересчета напряженности поля в напряжение, развиваемое на выходе антенны. По определению, AF = E/U, где Е - измеряемая напряженность поля, В/м; и - выходное напряжение антенны, В. Параметр AF можно определять как AF= l/hc, где h- действующая высота антенны, м; ~ UJUa- эффективность преобразования антенны; L - напряжение на выходе антенны; ~ напряжение, наведенное в антенне.

В американской литературе AF обычно выражается в децибелах или децибелах на метр. Корректной записью размерности AF можно считать дБм~ (Прим. ред.)

Uoro лепестка ДН антенны (ДНА) относительно галактического экватора.

ЭМП Солнца. В период высокой активности солнце излучает до 12 раз в день импульсы энергии большой интенсивности в околосолнечное пространство. Эти вспышки сопровождаются резким увеличением ЭМП, спектральные составляющие, длительность и поляризация которых изменяются. Имеется пять основных типов вспышек. Для при-

0,f o,s /

Рис. 1.21. ЭМП звезд, Солнца и планет:

Л, О, □ - данные райных исследователей.

мера плотность мощности вспышек типа IV показана на рис. 1.21. Излучение ЭМП во время вспышек типа IV не является максимальным, но оно стабильно, имеет большую интенсивность, занимает широкую полосу частот и может продолжаться сутками. Из рис. 1.21 следует, что мощность солнечных вспышек типа IV больше, чем у других естественных радиоисточников на частотах выше 20 МГц.

При спокойном Солнце солнечная радиация минимальна. Период повторения минимальной солнечной активности составляет 11 лет. Бури на Солнце создают кратковременные узкополосные импульсы ЭМП средней интенсивности. На частотах ниже 3 ГГц ЭМП солнечных бурь и спокойного Солнца не превышают уровни шума Галактики. Любой йз источников ЭМП, однако, следует учитывать при определении характеристик приемника даже для периодов

НИЗКОЙ солнечной активности или дЛя случаев, когда ЛуЧ приемной антенны направлен в сторону от галактического экватора.

Вторичный космический шум. Луна, Юпитер и Кассио-пея-А представляют собой дополнительные источники космических помех в диапазонах ОВЧ, УВЧ, CJB4. В диапазоне СВЧ Луна излучает как абсолютно черное тело, температура которого изменяется с лунным циклом от 100 до 300 К. Интенсивность излучения Луны как источника помех превышает только интенсивность излучения Кассиопеи-А на частотах выше 2 ГГц.

Кассиопея-А (сверхновая звезда), наиболее интенсивный источник помех вне солнечнойг системы, излучает нетепловой линейно-поляризованный спектр Частот, интенсивность которого в диапазоне ОВЧ и ниже больше, чем у излучения спокойного Солнца.

Излучения Юпитера в диапазонах ВЧ и ОВЧ являются нетепловыми линейно-поляризованными. На частотах ниже .частоты среза ионосферы Земли эти помехи не достигают поверхности Земли. Однако в интервале частот от 20 до 40 МГц (при условии, что главный лепесток ДН приемной антенны направлен на планету и что имеется циклический максимум излучаемых помех) излучение Юпитера превышается только помехами Солнца и шумом Галактики.

Существуют и другие источники естественных помех, включающие тепловое галактическое излучение (3 К), излучение водорода из ионизированных облаков, линейные излучения нейтрального водорода, излучения радикала ОН и недавно открытого излучения аммония. Земной поверхности достигают помехи очень низкой интенсивности, обусловленные вспышками звезд и излучениями радиога-лактик.

Пример 1.4. Приемник, работающий на частоте 40 МГц, характеризуется отношением сигнал/шум около О дБ. При полосе пропускания 25 кГц чувствительность приемника составляет -120 дБ м. Эффективная поверхность антенны равна 6,7 м. В течение нескольких лет высокой солнечной активности было замечено, что в определенные дни прием совершенно невозможен. Попытаемся определить, могут ли солнечные вспышки типа IV быть причиной нарушения связи.

Из рис. 1.21 следует, что на входе антенны приемника плотность мощности ЭМП от солнечной вспышки равна -127 дБм/(м. кГц) в полосе 25 кГц или -ИЗ дБм/м. С учетом эффективной поверхности антенны (6,7 м, что составляет 8 дБ относительно 1 м) уровень ЭМП на входе приемника составит -105 дБм.