В этом разделе рассмотрим способы описания побочных излучений радиопередатчиков на гармониках, субгармониках и комбинационные излучения. Интермодуляционные излучения рассматриваются при изучении нелинейных эффектов в приемо-передающей аппаратуре (гл. 9).
Так же как и для основного излучения, основными параметрами, характеризующими побочные излучения, являются частота, мощность, а также спектральные характеристики излучений.
Как уже отмечалось ранее, излучения на гармониках являются наиболее мощными излучениями после основного излучения передатчика. Излучения на субгармониках и комбинационные излучения имеют значительно меньшие уровни и характерны для передатчиков, несущая частота которых формируется путем определенных преобразований частоты задающего генератора передатчика. Уровни излучений на гармониках, субгармониках и комбинационных излучений зависят от многих факторов, которые трудно учесть в полной мере при аналитических расчетах. Информацию о параметрах этих излучений можно получить на основе:
- измерений на реальных передатчиках;
- математических моделей, полученных по результатам измерений или теоретических исследований;
- норм на уровни побочных излучений.
Часто при вводе в эксплуатацию новых передатчиков информация об уровнях излучений передатчиков на гармониках и уровнях других побочных излучений, полученная по результатам измерений, бывает известна. Однако при анализе ЭМС совокупности РЭС результаты измерений побочных излучений передатчиков, входящих в исследуемую совокупность, чаще всего не известны. В этом случае основными источниками информации об уровнях побочных излучений служат эмпирические математические модели, либо используются нормы на уровни побочных излучений. Математическое моделирование является удобным средством исследования ЭМС РЭС в условиях недостаточной априорной информации, при частотном планировании, в задачах размещения радиосредств на объектах и т. п.
Для аналитического описания среднего уровня излучений на гармониках, субгармониках и комбинационных излучений используется эмпирическая математическая модель вида
PT(f) = PT(f0T) + A lg (f/f0T) + B, (7.9)
где PT(f) – средняя мощность побочного излучения передатчика на частоте f, выраженная в децибелах относительно ватта, дБВт, или милливатта, дБм; PT(f0T) – средняя мощность основного излучения передатчика на его рабочей частоте f0T, выраженная в тех же единицах, что и PT(f); A – коэффициент, описывающий скорость спада мощности побочных излучений по мере отстройки от основной частоты, дБ/дек; B – постоянное ослабление побочного излучения по отношению к основному, дБ.
Постоянные A и B, входящие в (7.9), определяют, обрабатывая результаты измерений мощности соответствующих побочных излучений. Поскольку на множестве радиопередающих устройств мощность побочных излучений является величиной случайной, то ее характеризуют не только средним значением, определяемым выражением (7.9), но и среднеквадратическим отклонением (СКО) σT. В общем случае коэффициенты А и В зависят от частоты и вида побочного излучения. Однако, если рассматривать передатчики одного диапазона частот, то значения А и В для конкретного вида побочного излучения изменяются мало, и их можно принять постоянными. Для передатчиков аналоговых сигналов, работающих в диапазонах ВЧ, ОВЧ и УВЧ, в табл. 7.5 представлены значения коэффициентов А и В, полученные по результатам измерений на ограниченном множестве передатчиков [16]. Коэффициенты, представленные в столбцах, характеризующихся условием f > f0T, относятся к модели, описывающей средние уровни излучений на гармониках (f = nf0T). Коэффициенты, представленные в столбцах, характеризующихся условием
f < f0T, относятся к модели, описывающей средние уровни излучений на субгармониках (f = f0T/n)
Таблица 7.5