рекрестным искажениям или интермодуляции); 2)ВНЕП - соответ ствующее виду влияния значение динамического диапазона.
Поэтому рациональный выбор значений чувствительности приемников Pnpmin/ может быть мерой по ослаблению (или устра нению) нежелательных электромагнитных влияний радиопередат чиков как источников помех на рецепторы-радиоприемники. Прин цип расчетного определения этих значений имеет значительное
сходство с описанным выбором мощностей радиопередатчиков. Пусть, например, рассматривается группа приемопередающих ус тройств, в которой у-й приемник должен осуществлять прием от у-го передатчика и не быть подверженным воздействию осталь ных средств. Допустим, что воздействие помех возможно по одно му из соседних каналов. Условием намеренной передачи является:
Рпр^>Р„^ |
(4.21) |
где £ — суммарное ослабление сигнала на пути распространения;
^npmmj - чувствительность у-го приемника; |
величина необходи |
|
мого превышения сигнала над уровнем шумов. |
|
|
Условие отсутствия помех у-му приемнику по соседнему ка |
||
налу имеет вид: |
|
|
...М; i*j. |
(4.22) |
|
где LtJ - величина ослабления помехи от z-го передатчика на пути распространения до у-го приемника; £ - величина относительно го ослабления помехи по соседнему каналу (по любым возможным механизмам приема - прямому прохождению, побочным каналам, внеполосным эффектам).
Таким образом, решением поставленной задачи может счи таться любая совокупность значений чувствительности приемни ков, отвечающая системе линейных неравенств (4.21), (4.22). Од нако с точки зрения снижения подверженности помехам от вне шних помех наиболее целесообразно иметь приемники с наимень шей чувствительностью. Следовательно, задача может быть
сформирована как определение значений , обладающих наи
меньшей чувствительностью и удовлетворяющих условиям наме ренной передачи и отсутствия влияния помех:
Q = minpnpnun,----->max |
(4.23) |
при выполнении условий (4.21) - (4.22).
216
Как и в случае оптимизации мощностей радиопередатчиков
в группе средств, задача в сформулированном виде относится к задачам линейного программирования. Ее решение единственно и может быть получено на основе использования типовых вычис лительных процедур.
4.4.5. Обеспечение ЭМС на основе использования частотных факторов
Использование частотных факторов на уровне радиосистемы сводится, в конечном счете, к выбору конкретных значений рабо чих частот для РЭС, входящих в рассматриваемую систему. Не обходимо подчеркнуть, что указанный выбор конкретных значений частот излучения и приема может проводиться только в одном из
двух вариантов:
-на уровне проектирования рассматривается несколько альтер нативных вариантов из числа доступных к использованию радиочас тот (в том числе различных частотных диапазонов). После анализа возможностей обеспечения ЭМС определяется наилучший вариант, который затем проходит в установленном порядке официальные про цедуры частотного присвоения;
-на уровне проектирования, а также эксплуатации, выбира ются конкретные значения рабочих частот для конкретных РЭС, входящих в систему, исходя из выделенного для данной совокупно сти набора значений частот (частотных каналов). Этот вариант использования частотного фактора характерен для таких приложе ний, как выбор частот средств воздушной подвижной связи, плани рования сетей сухопутной подвижной связи и т.д. Забегая вперед, заметим, что в большинстве случаев указанный выбор частот про изводится на основе совместного использования пространственно
го и частотного факторов.
Принципы оптимального выборы частот в группе РЭС. Та ким образом, задачи, связанные с оптимальным выбором частот, так или иначе сводятся к определению конкретных значений частот для каждого РЭС группы при условии, что искомые значения частот со
ответствуют разрешенному множеству в частотной области. С мето дологической точки зрения эта задача состоит в следую-
217
щем. Для группы из М средств следует найти такие значения ра
бочих частот / г = 1, 2...2V, , где N <М, при которых показатель качества, отражающий функционирование данной группы средств, имеет максимальное или хотя бы допустимое значение:
(4.24)
или
2|у^->шах |
(4.25) |
при условии, что значения частот соответствуют заданным усло
виям |/)gQz.
Решение задач выбора частот для обеих постановок оказы вается в общем случае весьма громоздким. Трудности здесь связа ны с рядом факторов, среди которых основную роль играет слож
ная зависимость от частоты критерия качества <2(|/))- Вид мате
матических выражений |
исключает простое и однозначное |
решение при достаточно общих предположениях о характеристи ках РЭС и учитываемых факторах. Поэтому для выбора радиоча
стот на практике обычно используют различного вида упрощения. Однако и в этом случае такие задачи оказываются значительно более сложными по сравнению, например, с задачами выбора мощ ностей в группе РЭС. Для их решения требуется использование специальных вычислительных процедур, реализуемых только на
ЭВМ высокой производительности.
Совместное использование ресурсов в частотной и пространственной областях
На практике весьма эффективным является совместное ис
пользование ресурсов в частотной и пространственной областях. Такой прием наиболее полезен при ограниченном ресурсе радио
частот. В соответствии с принципом частотно-пространственного разноса осуществляется такое распределение радиоканалов, при котором близко расположенные средства не используют совпада ющие радиочастоты, в то время как территориально разнесенные
средства эту возможность имеют.
218
В случае подвижных средств примером такого подхода мо жет служить сотовый принцип распределения частот, широко ис пользуемый в современных системах мобильной радиотелефонной связи. Суть этого подхода заключается в том, что территория, ох ваченная работой системы, разделена на соответствующее число ячеек, например на семь (рис. 4.15). Для каждой из них выделяется определенное число (М) частотных каналов, отличающихся от тех, которые используют в смежных ячейках. Эти группы из 7М час
тот повторяются в остальных зонах, также состоящих из анало гичных ячеек. В результате такой организации ни в одной из пар
соседних ячеек не используются совпадающие частоты, что значи тельно ослабляет уровни непреднамеренных радиопомех.
Рис 4.15. Схема пространственного размещения (а)
и распределение частот (б) при сотовом принципе распределении частотного ресурса в группе подвижных средств
При сотовом принципе организации требуется значительно
меньшая полоса радиочастот, чем при раздельном назначении ра диочастот отдельным средствам. Однако в данном случае полез ный эффект достигается ценой усложнения системы в целом, так как при перемещении подвижной станции из одной ячейки в дру гую должно быть осуществлено ее переключение на один из сво бодных радиоканалов в этой ячейке. Указанное переключение, например, выполняет система централизованного управления на основе анализа информации о местоположении объекта.
219
Другим примером совместного использования частотных и пространственных факторов является частотно-территориальное планирование стационарных средств УКВ радио- и телевизионно го вещания. Оно реализуется в общегосударственном масштабе с учетом планирования телевизионных сетей в смежных странах, требований охвата территории страны, а также исключения при ема радиопомех от соседних станций. Основой планирования яв ляются территориальное разнесение передающих станций и час тотный разнос, в том числе АЛЯ исключения работы в совпадаю щих каналах станций смежных зон обслуживания.
Адаптивные меры в частотной области
При выборе определенного значения рабочей частоты для конк ретного РЭС в ряде случаев с успехом используется адаптивный прин цип. В отличие от выбора частот на основе жесткой организации, при адаптивном принципе управления выбор значения частоты из числа разрешенных осуществляется конкретным РЭС на основе анализа текущей электромагнитной обстановки. В качестве простейшего при мера можно привести РЛС с перестройкой частоты по диапазону, ког да оператором выбирается значение рабочей частоты по условию минимума помех в данный момент времени. В условиях высокой плот ности загрузки диапазона частот этот прием может оказаться весьма эффективным, так как загрузка диапазона частот не всегда является постоянной для определенных областей пространства и интервалов времени и, следовательно, существует наименее занятая частотная область.
Другой пример аналогичного подхода - выбор оператором системы связи определенного частотного канала из числа имею щихся в наличии. При этом им учитываются как условия прохож дения полезного сигнала, так и уровни действующих помех.
4.5.Схемотехнические методы обеспечения ЭМС
4.5.1.Существо и особенности схемотехнических мер
Содержание схемотехнических мер обеспечения ЭМС состав ляют различные технические приемы, относящиеся к схемным реше ниям аппаратуры и выбору параметров элементов, направлен
220