пространстве его действующая длина равна половине геометрической длины hp =h, для несимметричного вибратора над поверхностью земли h,i=hl2.

Приземные антенны. Работа приземных антенн обусловлена потерями в верхних слоях земли, над которыми распространяются поверхностные радиоволны, и образованием за счет этого горизонтальной составляющей электрического поля наряду с его вертикальной составляющей. За счет потерь jb земле как проводящем полупространстве распределение тока в приземной антенне несколько отличается от распределения в антенне в свободном пространстве. В частности, у симметричного вибратора, находящегося у земли и ориентированного своей осью параллельно ее поверхности, распределение тока не синусоидальное, как у вибраторов в свободном пространстве: уменьшается фазовая скорость распространения волн вдоль антенны и, как следствие, происходит укорочение длины волны в проводе антенны и увеличение коэффициента фазы.

При этом действующая длина приземной антенны, определяемая .как отношение максимальной ЭДС в антенне к вертикальной составляющей напряженнорти электрического поля, может быть определена по приближенной фор.муле [27]:

йд = /г/1К8;. (2.41)

где h - геометрическая длина антенны, м.

Емкость антенны и сопротивление излучения в этом случае будут также отличны от характеристик симметричного вибратора, находящегося в свободном пространстве. Так, Са будет теперь в основном определяться его емкостью по отношению к земле, а не между проводами антенны, как это было в случае свободного пространства. На сопротивление излучения у приземного симметричного вибратора существенное влияние будут .оказывать поглощающие свойства земли, которые пр.иводят к увеличению значения J? .

. Антенны в среде с потерями. Проводящие свойства земли, как среды с потерями, оказывают влияние на электрические характеристики антенн. Электромагнитные поля, распространяющиеся над поверхностью раздела двух сред - воздуха и земли, будут преобразовываться в напряжения и токи на этой поверхности, отчасти проникая вглубь и являясь причиной возникновения наводимых напряжений и токов в проводниках, размещенных в земле.

Так как затухание высокочастотных составляющих электромагнитного поля в глубь земли намного больше низкочастотных, для диполя, помещенного в среду с потерями, характерна квазистатическая схема замещения, которая приведена на рис. 2.16 [14]. В этом случае эквивалентные параметры

где Са - емкость диполя в свободном пространстве, Ф.

Рис. 2.16. Эквивалентная квазистатическая уц .

схема замещения дипольной антенны в среде --

с потерями

Если длина вибратора h не превы- . шает половины длины волны к в рас-сматриваемой среде, его действующую длину Лд можно принять соответствующей (2.41).

Обычно для типичных почв емкостное сопротивление диполя в среде с потерями будет намного меньше сопротивления нагрузки и Rz.A. Сигнал наводки при этом повторяет форму напряженности действующего электрического поля, которое будет в земле на глубине закладки антенны. Наводка ,в этом случае будет зависеть от амплитуды приложенной к антенне напряженности электрического поля, действующей длины антенны и сопротивления ее нагрузки. Наличие проводящей среды вокруг рамочной антенны не оказывает существенного влияния на электрические параметры, входящие в квазистатичеокую эквивалентную схему замещения, и, следовательно, на процессы формирования наводки в ее цепи.

Глава 3. > ВЛИЯНИЕ МОЩНЫХ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОМЕХ НА ЛИНИИ СВЯЗИ РЭС

3.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Теория электромагнитного влияния на линии связи РЭС базируется на общей теории электромагнитного поля, ее основных законах, определяющих процессы взаимодействия электрических и магнитных полей с проводниками, а также теории электрических и магнитных цепей.

Вопросы влияния электрических цепей друг на друга освещены в трудах как отечественных, так и зарубежных ученых (см. библиографию в [10]). Большой вклад в развитие теории влияния линий высокого напряжения на проводные и кабельные линии связи внесли фундаментальные работы [8-10, 29]. Широко представлены работы, в которых с общих позиций рассматриваются вопросы влияния между различными цепями и экранирование [30-35]. Вопросам влияния электромагнитных полей различных источников на линии электропередач, проводные и кабельные линии связи и возникновению в них наведенных напряжений и токов посвящены работы [7, 8, 14]; При этом из-за специфики физических и конструктивных условий развитие теории влияния дается В

двух аспектах: отдельно для переходов энергии между цепями и для электромагнитных связей между источником излучения и подверженной влиянию цепи.

При рассмотрении вопросов влияния МЭМП на проводные и кабельные линии связи необходимо учитывать ряд особенностей;

вид источника мощного электромагнитного излучения и характеристики формируемой им ЭМО;

электрическую длину линий связи, подверженных влиянию, и связанные с ней волновые и стационарные процессы;

наличие или отсутствие участков линий связи, не подверженных внещнему электромагнитному влиянию;

произвольность нагрузочных сопротивлений подверженной вли- нию цепи;

различие электрофизических характеристик окружающего ли-иию связи пространства при ее надземном и подземном расположении;

наличие или отсутствие гальванической связи с землей по трассе линии, например промежуточных соединений с землей на металлических оболочках кабелей;

отсутствие связи, обусловленной электрическими полями при влиянии на кабели в металлических оболочках или подземные линии связи.

Специфический характер носит расчет наводок на экранированных кабельных линиях связи. Для экранированных кабелей в первую очередь определяют распределение внешнего тока в его металлической оболочке, а затем на этой основе - внутреннее распределение поля, проникающего в кабель, и вызванные этим проникновением напряжения и токи во внутренних цепях .кабеля. Таким образом, результаты расчета наводок для проводных линий могут быть использованы в качестве промежуточных и для кабелей с металлическими покрытиями.

Существенным при определении наводок на линиях связи является число проводов, входящих в систему передачи информации, или число жил, если вопрос идет о кабельной линии связи. Главным фактором, влияющим на возникновение наведенных напряжений и токов в многопроводной системе, является степень асимметрии проводов друг отнооительно друга и естественное отличие в результате этого их электр.ических характеристик (емкостей, про-водимостей и т. п.). Как правило, для повышения помехозащищенности симметричных и многопроводных систем связи их стремятся делать скрученными. В этом случае влиянием асимметрии на формирование наводок можно пренебречь и рассматривать многопроводную или многожильную систему как один проводник, а решение для одного провода распространять на .систему проводов или многожильный кабель. Эти особенности и допущения будут в дальнейшем учтены при определении наводок на проводные и кабельные линии связи при воздействии на них МЭМП.