Стандартизация и международная кооперация в области ЭМС

Электромагнитные волны не признают административных границ и могут создавать помехи радиоэлектронным средствам другой страны. Одним из путей смягчения проблемы ЭМС является стандартизация параметров ЭМС технических средств, в том числе и радиоаппаратуры, тем более, что торговые отношения, существующие между государствами, способствуют распространению радиоаппаратуры, изготовленной в разных странах, по всему миру. Вопросы нормирования и стандартизации параметров ЭМС затрагивают интересы многих стран и являются заботой всего мирового сообщества. Более того, мировое сообщество стремится стандартизовать не только параметры и характеристики ЭМС и методики их измерения, но методики анализа и оценки ЭМС РЭС.

Свой вклад в рассматриваемые вопросы вносят много международных организаций, среди которых можно выделить такие всемирные организации, как:

МЭК – Международная электротехническая комиссия (IEC);

СИСПР (МСКРП) – Международный специальный комитет по радиопомехам (CISPR);

МСЭ – Международный союз электросвязи (ITU),

а также европейские:

CENELEC – Европейский комитет по электротехнической стандартизации;

CEPT – Европейская конференция администраций почт и электросвязи;

ETSI – Европейский институт стандартизации электросвязи.

МЭК – самая большая и наиболее влиятельная организация в области стандартизации. Основана в 1906 г. Ее задача – обеспечить глобальную стандартизацию рабочих характеристик, характеристик качества, электрической безопасности и возможности взаимодействия электротехнической и радиоэлектронной аппаратуры разнообразного применения. Основная работа МЭК – разработка стандартов. Стандарты МЭК предназначены для улучшения качества выпускаемых продуктов и предоставляемых услуг, повышения эффективности промышленных процессов, установления условий, при которых обеспечена возможность совместной работы сложных систем. Среди стандартов МЭК имеются стандарты, связанные непосредственно с проблемой ЭМС, в частности, стандарты, определяющие организацию испытаний аппаратуры на помехоустойчивость к помехам излучения и кондуктивным помехам, и ряд других стандартов.

Международные стандарты МЭК способствуют развитию мировой торговли, устраняя технические барьеры, и ведут к экономическому росту. Страны участвуют в работе МЭК через свои национальные комитеты, работу которых поддерживают наиболее значимые организации в области стандартов в каждой стране.

CISPR – специальный комитет, организованный под покровительством МЭК в 1934г. Членами CISPR являются представители национальных комитетов, входящих в состав МЭК, и ряда других международных организаций, заинтересованных в снижении радиопомех. Цель CISPR – установить нормы на излучения технических средств, чтобы воспрепятствовать появлению помех службе радиовещания. В состав CISPR входят шесть подкомитетов, которые решают вопросы измерения индустриальных радиопомех, создаваемых различным техническим оборудованием – от бытовых электрических приборов до промышленной, научной и медицинской аппаратуры, высоковольтного оборудования, систем зажигания автомобилей, двигателей внутреннего сгорания и др. Подкомитеты CISPR разрабатывают нормы на уровни создаваемых индустриальных помех, а также требования к параметрам измерительной аппаратуры, в первую очередь к измерительным радиоприемникам. В рамках CISPR рассматриваются вопросы, связанные с электромагнитной совместимостью оборудования информационных технологий, мультимедийного оборудования и с защитой от помех радиоприемников звукового и телевизионного вещания.

Стандарты, разрабатываемые CISPR, ориентированы, главным образом, на электромагнитные излучения и их измерения. Однако в стандартах затрагиваются также и вопросы помехозащищенности аппаратуры. В частности, рассматриваются требования к помехозащищенности звукового и телевизионного приемного оборудования и (во взаимодействии с техническими комитетами МЭК) даются рекомендации по методам ее измерения.

В настоящее время нормы CISPR применяют к почти всем типам электрических и электронных приборов, которые по своему назначению не являются радиопередающими устройствами.

МСЭ самая влиятельная организация в области электросвязи. Международный союз электросвязи был основан в 1865г. как Международный телеграфный союз вскоре после изобретения телеграфа. Союз быстро расширил свои полномочия, в которые вошли вопросы распределения частот в глобальном масштабе, а также телефонные стандарты. В 1947г. МСЭ стал специализированным органом Организации Объединенных Наций. За время своего существования претерпел ряд реорганизаций. В настоящее время в состав МСЭ входят три сектора: сектор радиосвязи (МСЭ-Р), сектор стандартизации электросвязи (МСЭ-Т) и сектор развития электросвязи (МСЭ-D). Каждый из секторов имеет исследовательские комиссии и рабочие группы.

Для задач, связанных с регулированием использования радиочастотного спектра и анализом ЭМС РЭС, наибольшее значение имеют документы, выпускаемые сектором радиосвязи МСЭ-Р. Основным документом этого сектора является Регламент радиосвязи.

Регламент радиосвязи (РР) определяет правила, которыми следует руководствоваться при использовании РЧС и геостационарной орбиты, а также права и обязанности, вытекающие из этого использования. РР определяет точные границы трех Районов, на которые поделен земной шар, и приводит Таблицы распределения частот между различными службами радиосвязи в диапазоне частот от 9 кГц до 1000 ГГц для каждого из Районов. На самом деле в таблицах в настоящее время между радиослужбами распределена полоса частот от 9 кГц до 275 ГГц. Полоса 275…1000 ГГц отводится администрациям для проведения экспериментов и развития различных активных и пассивных служб. Изменения и добавления в Таблицу распределения частот принимаются Всемирными конференциями радиосвязи МСЭ.

РР определяет общие и специальные правила присвоения и использования частот, а также особые соглашения. «Всякое новое присвоение или всякое изменение частоты или другой основной характеристики существующего присвоения должно производиться так, чтобы избежать создания вредных помех службам, осуществляемым станциями, которые используют частоты, присвоенные им в соответствии с Таблицей распределения частот…» (статья S4.2, РР). Это положение РР, по существу, означает, что каждое изменение существующего присвоения частот, должно проходить экспертизу ЭМС.

РР является международным соглашением, которое подписавшие стороны обязались выполнять.

МСЭ выпускает справочники, касающиеся вопросов радиоконтроля и вопросов регулирования использования РЧС, в которых в той или иной форме затронуты вопросы ЭМС. Среди них: Справочник по радиоконтролю, Справочник по управлению использованием спектра на национальном уровне, Справочник по автоматизированным методам управления использованием спектра и др. Однако наиболее важными документами с точки зрения освещения вопросов, связанных с анализом, построением математических моделей и разработкой критериев ЭМС являются Отчеты и Рекомендации, которые готовят исследовательские комиссии (ИК) МСЭ-Р.

Рекомендации разрабатываются экспертами из администраций, частных компаний и операторов связи, являющихся членами Сектора радиосвязи. Принимают рекомендации Ассамблея и Всемирная конференция радиосвязи МСЭ. В рекомендациях наряду с другими вопросами рассматриваются и вопросы, относящиеся непосредственно к проблеме ЭМС РЭС. В них можно найти математические модели некоторых эффектов в приемной и передающей аппаратуре, математические модели антенн, методики оценки потерь в пространстве распространения и расчета напряженности поля, критерии оценки качества работы РЭС, защитные отношения для разных сочетаний помех и полезных сигналов.

Применение рекомендаций не является обязательным (за исключением рекомендаций включенных в РР), однако практически повсеместно специалисты по регулированию использования спектра, разработчики систем радиосвязи и специалисты по оценке ЭМС РЭС используют эти рекомендации. Применение рекомендаций, включенных в РР, является обязательным при управлении спектром на международном уровне.

CENELEC является неправительственной некоммерческой организацией, которая была создана в 1973 г. Задачей организации является создание единых для всех стран Европейского союза (ЕС) электрических стандартов, включая стандарты на радиопомехи. Основная цель CENELEC – устранить любые технические барьеры в торговле, которые возникают из-за различия требований в техническом содержании национальных электротехнических стандартов членов ЕС. Чтобы избежать новых торговых барьеров, теперь уже на европейском уровне, со странами вне Европы, такими как США, большинство своих стандартов CENELEC строит на основе стандартов МЭК. Документы CENELEC появляются в форме либо Европейских стандартов (EH), либо в форме документов гармонизации (HD). В документах гармонизации допускаются национальные изменения. В европейских стандартах отклонения не допустимы. Большинство документов, выпускаемых CENELEC, являются европейскими стандартами.

Хотя CENELEC работает в тесном контакте с ЕС, он не является институтом ЕС.

СЕРТ – Европейская конференция администраций почт и электросвязи создана в 1959 г., чтобы способствовать гармонизации правил как проводной, так и беспроводной связи внутри Европы. Основными органами CEPT, которые решают вопросы использования РЧС и ЭМС РЭС, в настоящее время являются Европейский комитет, ответственный за почтовый регламент (CERP) и Комитет электронных средств связи (ECC). ECC был образован в 2001 г. в результате слияния двух ранее существовавших комитетов: Европейского комитета по делам регулирования электросвязи (ECTRA) и Европейского комитета радиосвязи (ERC). Основными документами, которые выпускает CEPT, являются Рекомендации и Отчеты.

В рекомендациях CEPT рассматриваются вопросы частотного планирования и координации частотных присвоений для различных систем фиксированной и подвижной радиосвязи, а также вопросы измерения параметров излучений радиопередатчиков и напряженности поля. В отчетах ERC и ECC рассматриваются вопросы использования РЧС для систем различного назначения, а также изучаются вопросы ЭМС систем, работающих в смежных полосах частот, таких, например, как GSM и TETRA (диапазон 915 МГц), TETRA и аналоговая FM PMR (диапазон 400 МГц), DECT и GSM 1800 и ряда других. В ERC Отчете 68 рассмотрена методология имитационного статистического моделирования методом Монте-Карло работы совокупности радиосредств, которая в дальнейшем была реализована в программе SEAMCAT, предназначенной для оценки уровней помех между РЭС и ЭМС РЭС.

На основе рекомендаций CEPT были определены диапазоны частот для таких систем, как Глобальная система подвижной связи в диапазоне 900 МГц, Всеевропейский общедоступный радиопейджинг в диапазоне 170 МГц, Цифровая европейская бесшнуровая связь DECT для малых расстояний в диапазоне 1,88…1,90 ГГц.

В настоящее время рекомендации и отчеты CEPT, наряду с рекомендациями и отчетами МСЭ, широко используются специалистами при решении разнообразных задач в области радиосвязи, включая задачи ЭМС.

ETSI (Европейский институт стандартизации электросвязи) – независимая некоммерческая организация, главной задачей которой является разработка стандартов в области телекоммуникаций для современных систем связи и систем, которые появятся в будущем. Поскольку развитие телекоммуникационных технологий затрагивает не только страны Европы, то деятельность Института на сегодня значительно расширилась и вышла за пределы европейского региона. Среди стандартов, разработанных ETSI, можно отметить такие, как стандарт сотовой системы подвижной связи GSM, стандарт транкинговой системы подвижной связи TETRA, стандарт системы беспроводного доступа DECT и некоторые другие. Намечаемый переход к универсальной сети подвижной связи третьего поколения ставит перед ETSI новые задачи в области стандартизации. Глобальный характер услуг этой сети может быть реализован только через систему стандартов, гармонизированных на всемирной основе. Разработкой стандартов этого направления занимается один из технических комитетов ETSI.

Помимо рассмотренных, существуют другие международные организации, которые занимаются вопросами использования радиочастот и ЭМС, но область деятельности которых более узкая. Сюда можно отнести такие организации, как Международная организация гражданской авиации (ICAO) и Международная морская организация (IMO). Из организаций, не относящихся к европейскому региону, но оказывающих заметное влияние на все международные нормативные документы, стандарты и правила организации всех видов проводной и беспроводной связи, следует отметить Федеральную комиссию по связи (FCC) США.

Этот краткий обзор международных организаций, принимающих участие в разработке документов, связанных с вопросами частотного планирования и ЭМС, показывает, что международное сообщество серьезно занимается вопросами эффективного использования РЧС и обеспечения ЭМС РЭС в общих интересах.