Материал: Ю.Е.СЕДЕЛЬНИКОВ - Электромагнитная совместимость

Число мер и их стоимость

Рис 4 I Число доступных мер обеспечения ЭМС (------- )

и их стоимость (— -) на различных этапах жизненного цикла изделия

Таким образом, вопросы обеспечения ЭМС должны учиты­ ваться в максимально целесообразном объеме по возможности на ранних этапах жизненного цикла. Исключение влияний возмож­ ных источников помех на различные рецепторы на ранних стади­ ях дает лучшие результаты и более оправдано с экономической

точки зрения. По данным американских специалистов меры, пред­ принятые своевременно на стадии проектирования, позволяют избежать до 80...90% потенциально возможных трудностей, свя­

занных с влиянием помех Решения, принимаемые на более поздних этапах, оказываются более сложными для реализации, требуют значительных дополнительных затрат, увеличивают время ввода в эксплуатацию, а иногда оказываются неэффективными, не по­ зволяющими обеспечить требуемые эксплуатационные показате­ ли новых технических средств.

Для эффективного решения задач в русле проблемы ЭМС

для всех этапов жизненного цикла, соответствующего техничес­ кого средства - проектирования, производства, эксплуатации должно быть непреложным правилом принимать любые техни­ ческие решения с учетом возможности создания НЭМП и под­ верженности их действию. Эта мысль в американских источни­

ках, сформулированная афористично, звучит как «with ЕМС in mind».

Решения, принимаемые для обеспечения ЭМС, в целом соот­ ветствуют ряду иерархических уровней:

166

1.Радиослужба * — исключение нежелательных влияний меж­

ду техническими средствами различных радиослужб.

2.Радиотехническая система, комплекс - обеспечение как со­

вместной работы различных средств в составе конкретной систе­ мы, так и различных систем между собой. Для этого уровня часто вводятся детализирующие определения:

Межсистемная ЭМС - обеспечение совместной работы раз­

личных систем, либо разнородных устройств в составе системы, например обеспечение ЭМС между радиосистемами самолетов па­ лубного базирования и корабельных РЭС.^с

Внутрисистемная ЭМС - обеспечение однородных средств

всоставе системы, например в группе связных средств сухопут­ ной. воздушной и другой подвижной радиосвязи.

Межобъектовая ЭМС - обеспечение различных технических

средств как однородных, так и разнородных, устанавливаемых на

территориально разнесенных объектах - самолетах, кораблях,

впоследнее время в различных офисах, производственных поме­ щениях и т.д.

Внутриобъектовая ЭМС - совместная работа, как правило,

разнородных средств, устанавливаемых на объекте ограниченных размеров и часто имеющих общие цепи электропитания, кабель­ ные каналы и т.д., например обеспечение ЭМС совокупности са­

молетных или корабельных ТС, различного оборудования, уста­ навливаемою в офисе, производственном помещении и т.д.

3.Радиоэлектронное устройство — совместная работа отдель­ ных устройств: методы снижения уровней создаваемых помех, вос­ приимчивости к ним, а также, по возможности, исключение путей распространения НЭМП от источников к рецепторам. Например, улучшение технических параметров ЭМС устройств (источников

и рецепторов), использование различных мер по улучшению пара­ метров антенн, влияющих на ЭМС, использованию различных

компенсаторов помех и т.д.

*Понятие «радиослужба» относится к определению совокупности радио­ технических средств, предназначенных для решения определенного круга задач (областей применения)- радиовещание, телевидение, сухопутная, воздушная и морская подвижная связь, радиолюбительство, радиолокация и др.

167

4. Элемент, блок - устранение нежелательных электромагнит­ ных связей как между отдельными блоками и элементами в составе данного устройства, так и (хотя и реже) между элементами и блока­ ми различных устройств (как правило, на одном объекте, в одном корпусе, аппаратном шкафу и т.д.). Некоторые авторы для этой группы задач используют понятие «внутриаппаратная ЭМС».

Для решения задач ЭМС разработано значительное число как принципиальных подходов, так и конкретных решений, в том чис­ ле технических. Существует несколько групп приемов, направлен­ ных на обеспечение ЭМС, объединяемых понятием «меры по обес­ печению ЭМС».

Различают следующие меры:

-организационно-технические - организационное, правовое

итехническое регулирование в области использования радиочас­ тотного ресурса. Организационно-технические меры относятся

вопределенной степени как к большим группам радиосредств - радиослужбам, так и к отдельным техническим средствам;

-системно-технические - выбор принципов построения ра­ диосистем с учетом требований ЭМС и организация работы от­ дельных устройств в составе системы, комплекса;

-схемотехнические - технические приемы, относящиеся как к улучшению параметров ЭМС конкретных устройств (источни­ ки, рецепторы и пути распространения НЭМП), так и к использо­ ванию специальных устройств, предназначенных для компенсации влияния помех. В определенном смысле к числу схемотехнических мер могут быть отнесены и различные приемы по повышению по­ мехоустойчивости рецепторов по отношению к помехам опреде­ ленного конкретного вида;

-конструкторско-технологические - ослабление уровней НЭМП, создаваемых источниками помех, восприимчивости рецеп­ торов и, главным образом, устранение путей распространения по­ мех путем более совершенного конструктивного выполнения эле­ ментов и блоков, кабелей, межблочных соединений, радиочастот­ ных соединителей, а также корпусов устройств и т.д.

Перечисленные меры имеют выраженную направленность на решение задач, соответствующих определенному иерархическому уровню (рис. 4.2).

168

Рис. 4.2. Иерархические уровни задач ЭМС и меры для их решения

Для рассмотрения причин классификации обратимся к трактов­ ке содержания этих мер с позиций использования радиочастотного

ресурса.

4.2.Существо мер обеспечения ЭМС

спозиций использования радиочастотного ресурса

Как отмечалось в разд. 1. для трактовки ряда аспектов про­ блемы ЭМС полезно использовать понятие радиочастотного ре­ сурса. Любое техническое средство, использующее электромаг­ нитные процессы диапазонов радиочастотного и ниже, характе­ ризуется областью локализации их в пространстве V-F-T с коор­ динатами «частота», «время» и «пространственные координаты» - Quh,. Аналогично, любое техническое средство, потенциально под­ верженное действию внешних по отношению к нему электро­ магнитных процессов, рассматривается как своеобразный «-мер­ ный фильтр с определенной избирательностью по указанным коор­ динатам. Такой «фильтр» характеризуется некоторой областью «про­

наличие электромагнитного воздействия z-го средства-источника на j-e средство-рецептор. Если принять, что одноименным индек-

сам соответствует намеренная передача энергии, а разноименным

- непреднамеренная передача, нарушение ЭМС z-ro источника и j-го рецептора трактуется как наличие нежелательных пересече­ ний области создаваемых полей QHn, и области прозрачности j-ro

Уточним понятия областей, соответствующих источнику

ирецептору. Будем различать реально занимаемые области йип,

иОРПу, соответствующие существующим или создаваемым (т.е. технически реализуемым) образцам аппаратуры и необхо­ димые области ОИПн/ и ОРПн7. Понятие необходимой области от­ вечает области минимальной протяженности, при которой обес­ печивается функционирование технических средств с требуемым качеством. «Размеры» необходимых областей ОШ1н, и QpriHJ оп­ ределяются-

-в частотной области - шириной необходимой полосы час­ тот радиопередатчика Bw, необходимой шириной спектра частот сигналов, создаваемых в различных электронных устройствах

ит.д. В отношении рецепторов - шириной полосы частот основ­ ного канала радиоприема, соответствующего величине Вн;, шири­ ной полосы пропускания различных электронных устройств, со­ ответственно используемым сигналам и т.д.;

-по временной координате - минимальной продолжитель­ ностью сеанса (совокупности сеансов) радиосвязи, минимальным требуемым временем работы различных технических средств, не являющихся передатчиками и т.д.;

-в пространственной области - минимальным объемом про­ странства, в пределах которого с определенной целью создаются электромагнитные поля с интенсивностью не ниже заданной. При­ мерами необходимого пространственного объема для излучений радиопередатчиков могут служить планируемые зоны уверенного приема телецентров, зоны, соответствующие конкретной соте в системах мобильной радиотелефонной связи и т.д. Примером необходимого пространственного объема для группы источников индустриальных помех может служить внутренний объем быто­ вой СВЧ-печи, в котором создается электромагнитное поле с изве­ стной целью [22J.

170