1. Визначенняобмежувальної лінії позасмугового випромінення
Для заданого класувипромінення радіопередавача розрахувати необхідну смугу радіочастот /> і ширину контрольної смугичастот />, а також розрахувати іпобудувати обмежувальну лінію позасмугового випромінення, визначити закон їїзміни /> на і-тій дільниціапроксимації за наданими рівнями /> та />, отримати математичнумодель обмежувальної лінії, записати значення відносної потужностіпозасмугового випромінення /> длякожної з дільниць.
Пояснити, в якихвипадках доцільна побудова обмежувальної лінії позасмугового випромінення і якуінформацію щодо випромінення можливо отримати порівнянням обвідної спектрупотужності реального сигналу з обмежувальною лінією. Зробити висновки.
Згідно номеру залікової книжки:
– коефіцієнт />
– коефіцієнт />
Параметри для обчисленняваріанту зазначено в табл. 1.
Таблиця 1. – ВхідніпараметриN
Клас
випромінення, ГОСТ
24375–80
Ширина
необхідної смуги
/>, кГц
Ширина контрольної смуги
/>, кГц Частота модуляції, кГц Формули для розрахунку координат обмежувальної лінії По осі рівнів, дБ По осі частот, кГц 6 R3EGN
/>
/>
/>
/>
/>/>/>
/>
За даними табл. 1.визначаємо:
а) частоту модуляції />;
б) ширину необхідноїсмуги />;
в) ширину контрольноїсмуги />;
г) координатиобмежувальної лінії за віссю ординат (рівнів) />/>/> (дБ);
д) координатиобмежувальної лінії за віссю абсцис (частот) />/>/>
Результати представлені в табл. 2.
Таблиця 2 –Розраховані значення параметрів завдання
Ширина
необхідної
смуги
/>, кГц
Ширина контрольної смуги
/>, кГц
Частота
модуляції,
кГц Координати обмежувальної лінії По осі рівнів, дБ
По осі частот,
кГц 6,7 7,705 6,7
/>
/>/>
/>
/> = 8,04;
/> = 9,38;
/> = 16,08;
/> = 29,48.
Визначаємо границю першої дільниці апроксимації:
/>
де /> – частота зламухарактеристики.
Для /> спектральна щільністьпотужності незмінна, a /> дБ.
Для визначеннякоординат точок, крізь які проводять апроксимовані прямі, обираємо сукупністьточок /> і />, /> і />, де /> Точка перетинy цихпрямих /> відповідає умові />, де />
Закон зміни спектрупотужності /> в розстрочці /> визначаємо за виразом:
/>
Вважаючи, що значенняспектральної потужності в межах необхідної смуги /> єпостійним, приймаємо /> дБ.
Для обчислення значень/> другої ділянкиапроксимації /> визначимо /> скориставшисьспіввідношенням:
/>
Інтенсивність змінипотужності спектру на третій ділянці апроксимації />:
/>
Отже:
/>
Визначаємо значеннярівня відносної потужності позасмугового випромінення для />:
/>
Отже, визначаємо /> як:
/>
Для обчислення значень/> третьої ділянкиапроксимації /> визначимо /> скориставшисьспіввідношенням:
/>
Інтенсивність змінипотужності спектру на четвертій дільниці апроксимації />:
/>
Отже:
/>
Визначаємо значеннярівня відносної потужності позасмугового випромінення для />:
/>
/>
Для обчислення значень/> четвертої ділянкиапроксимації /> визначимо /> скориставшисьспіввідношенням:
/>
Інтенсивність змінипотужності спектру на п’ятій дільниці апроксимації />:
/>
/>
Визначаємо значеннярівня відносної потужності позасмугового випромінення для />
/>
Отже, визначаємо /> як:
/>
Таким чином, остаточнамодель обвідної має вигляд:
/>
За результатамирозрахунків побудуємо обвідну потужності спектру сигналу.
/>
Рисунок 1. – Обвіднапотужності спектру сигналу
2. Визначенняканалів, уражених інтермодуляційними завадами
В смузі частот /> МГц, яку наданорадіослужбі, розміщені канали із частотним рознесенням />=25 кГц. Відома присвоєначастота />, яка відповідаєсередині присвоєної смуги і визначає її положення на осі частот. Для роботинадається 11 частотних каналів в межах смуги />. Робочі канали, в порядку їх зростання,відокремлені частотними проміжками />, де />. Клас випроміненняR3EGN.
Необхідно:
– визначитипорядкові номери конкретних 11-ти каналів, наданих в присвоєній смузі;
– напідставі попереднього частотного відбору визначити канали, що можуть бутиуражені інтермодуляційним випромінення 3-го і 5-го порядків;
– напідставі енергетичного відбору виявити канали, фактично ураженіінтермодуляційним випроміненням 3-го і 5-го порядків.
Знаходимо мінімальну /> та максимальну /> частоти, що обмежуютьприсвоєну смугу:
/>
Визначаємо центральнучастоту першого каналу:
/>
Послідовно визначаєморобочі частоти за формулою:
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
Визначаємо номериканалів, які відповідають робочим частотам за співвідношенням:
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
Відповідні частотипозначаємо як />.
Визначити частотиканалів, в яких можлива поява ефекту інтермодуляції третього та п'ятогопорядків можна за відповідними співвідношенням:
/>
/>
де /> – робочі частотивідповідних каналів />, один з яких,наприклад, t-й уражений інтермодуляційними випроміненнями.
Вираз для визначеннячастотних каналів, в яких можлива поява ефекту інтермодуляції третього тап'ятого порядків можливо замінити алгебраїчною комбінацією номерів робочихканалів />:
/>.
В подальшому числами /> або /> можливо оперувати яквідображеннями відповідних їм частот.
Для визначення номерівканалів, комбінація частот яких призводить до утворення ефекту інтермодуляції,необхідно скласти тривимірну таблицю, кожний осередок якої характеризуєтьсякоординатами /> або />, а вміст осередку –відповідно сумою чисел:
/>, або />
Результати зведені дотабл. 2.1 типу діагональної матриці.
Таблиця складається з11 підтаблиць. Перша з них має один стовпець, друга – два, />-та складається з /> стовпців. Кількість рядківв підтаблицях формується за таким правилом: перша з них має /> рядків, в кожній наступнійна один рядок менше, ніж в попередній. Остання />-тапідтаблиця має один рядок в кожному стовпці.
При обчисленні встовпцях, позначених /> розміщують зазростанням номерів робочих каналів.
Якщо в заповненійтаблиці знаходяться два (або більше) елемента з різними координатами /> та /> із однаковим вмістом />, то будуть визначеніканали, уражені інтермодуляційними спотвореннями загального виду.
Таким чином, пронаявність інтермодуляційних спотворень третього порядку загального видусвідчать однакові числа в осередках одного стовпця загальної таблиці абооднакові числа в межах однієї підтаблиці. Однакові числа в осередках зкоординатами, що не співпадають з /> свідчатьпро наявність спотворень п'ятого порядку загального виду.
Таблиця 2. –Визначення каналів, що можуть бути уражені інтермодуляційними спотвореннями наоснові частотного критерію№ підтаблиці
q
s
p
1
7
9
10
17
23
25
26
33
34
41 1
1
1 3
7 9
9 11
10 12
17 19
23 25
25 27
26 28
33 35
34 36
41 43 2
7
7 15 21
9 17 23
10 18 24
17 25 31
23 31 37
25 33 39
26 34 40
33 41 47
34 42 48
41 49 55 3
9
9 19 25 27
10 20 26 28
17 27 33 35
23 33 39 41
25 35 41 43
26 36 42 44
33 43 49 51
34 44 50 52
41 51 57 59
Наявність випроміненняпередавачів, до яких відносять і інтермодуляційні випромінення, можна невраховувати, якщо їхня потужність на 40–60 дБ нижче потужності основноговипромінення. Тому умову практично повної відсутності інтермодуляційноговипромінення загального виду передавачем />-гоканалу можна записати, як
/>, або />,
де /> – ціле число, отриманезаокругленням до найближчого більшого коефіцієнту, що залежить від класувипромінення (/>).
Для визначенняканалів, уражених інтермодуляційними спотвореннями п'ятого порядку, випишеморівняння типу /> та перевіримоумову. Наявність однакових чисел в комірках з координатами />, які не співпадають зкоординатами /> – тобто всі числа /> різні – свідчить пронаявність спотворень 3-го порядку загального вигляду у каналі, номер якогозбігається з вмістом комірок. Результати представлені у вигляді табл. 3.
Таблиця 3 – Визначенняканалів, уражених інтермодуляційними спотвореннями п’ятого порядку на основіенергетичного критерію
/>
/>
/>
/> 41=23+17+1=25+9+7 max|a-b|=24 65=33+23+9=41+17+7 max|a-b|=34 42=23+10+9=34+7+1 max|a-b|=33 65=33+25+7=41+23+1 max|a-b|=40 43=25+17+1=26+10+7 max|a-b|=25 66=26+23+17=34+25+7 max|a-b|=27 43=26+10+7=33+9+1 max|a-b|=32 66=33+23+10=34+25+7 max|a-b|=27 44=25+10+9=26+17+1 max|a-b|=25 66=33+26+7=34+23+9 max|a-b|=27 49=23+17+9=41+7+1 max|a-b|=40 67=33+25+9=34+23+10 max|a-b|=25 49=25+23+1=33+9+7 max|a-b|=32 67=33+25+9=34+26+7 max|a-b|=27 50=23+17+10=34+9+7 max|a-b|=27 67=34+23+10=41+17+9 max|a-b|=32 50=26+23+1=33+10+7 max|a-b|=32 67=34+23+10=41+25+1 max|a-b|=40 50=26+23+1=34+9+7 max|a-b|=33 67=34+26+7=41+17+9 max|a-b|=34 51=25+17+9=34+10+7 max|a-b|=27 67=34+26+7=41+25+1 max|a-b|=40 51=33+17+1=34+10+7 max|a-b|=33 68=26+25+17=34+33+1 max|a-b|=33 51=34+10+7=41+9+1 max|a-b|=40 68=33+25+10=41+26+1 max|a-b|=40 52=26+17+9=41+10+1 max|a-b|=40 68=33+26+9=41+17+10 max|a-b|=32 52=26+25+1=33+10+9 max|a-b|=32 68=34+25+9=41+17+10 max|a-b|=32
Оскільки для всіхканалів виконується умова />,каналів уражених інтермодуляційними спотвореннями п’ятого порядку немає.
Для визначенняканалів, уражених інтермодуляційними спотвореннями третього порядку, випишеморівняння типу /> та перевіримо дану умову. Якщодві координати різних комірок з однаковими числами співпадають (наприклад, /> або />, але не /> або />) і при цьому інші чотирикоординати різні, то це свідчить про наявність спотворень 5-го порядкузагального вигляду у каналі, номер якого збігається з вмістом комірок. Результатипредставлені у вигляді табл. 4.
Таблиця 4 – Визначенняканалів, уражених інтермодуляційними спотвореннями третього порядку на основіенергетичного критерію
/>
/>
/>
/> 25=17+7+1=23+1+1 max|a-b|=22 61=26+25+10=26+26+9 max|a-b|=17 27=17+9+1=25+1+1 max|a-b|=24 61=26+25+10=34+17+10 max|a-b|=17 28=17+10+1=26+1+1 max|a-b|=25 61=26+25+10=34+26+1 max|a-b|=33 31=17+7+7=23+7+1 max|a-b|=22 61=26+25+10=41+10+10 max|a-b|=31 33=17+9+7=23+9+1 max|a-b|=22 61=26+26+9=34+26+1 max|a-b|=33 33=17+9+7=25+7+1 max|a-b|=24 61=34+17+10=34+26+1 max|a-b|=25 33=23+9+1=25+7+1 max|a-b|=18 61=34+17+10=41+10+10 max|a-b|=31 34=17+10+7=23+10+1 max|a-b|=22 63=23+23+17=33+23+7 max|a-b|=26 34=17+10+7=26+7+1 max|a-b|=25 65=25+23+17=33+23+9 max|a-b|=24 34=23+10+1=26+7+1 max|a-b|=19 65=25+23+17=33+25+7 max|a-b|=26 35=17+9+9=25+9+1 max|a-b|=24 65=25+23+17=41+17+7 max|a-b|=34 35=25+9+1=33+1+1 max|a-b|=32 65=25+23+17=41+23+1 max|a-b|=40
Оскільки для всіхканалів виконується умова />,каналів уражених інтермодуляційним спотворенням третього порядку немає.
Список літератури
1. Уайт Д. Электромагнитная совместимостьрадиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи. Вып. 3. Пер. с англ. Подред. А.Д. Князева. – М.: Сов. радио, 1979. – 464 с.
2. Иванов В.А., Ильницкий Л.Я., Фузик М.И.Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств. – Киев: Техника, 1983.– 120 с.
3. Седельников Ю.Е. Электромагнитная совместимостьрадиоэлектронных средств. Учебное пособие. – Казань. ЗАО «Новое знание», 2006 –304 с.
4. Виноградов Е.М., Винокуров В.И.,Харченко И.П. Электромагнитная совместимость радиоэлектронныхсредств. – Л.: Судостроение, 1986. – 264 с.
5. Г.С. Векслер, В.С. Недочетов,В.В. Пилинский и др. Подавление электромагнитных помех в цепяхэлектропитания. – К.: Техника, 1990. – 167 с.