РАЗДЕЛ 4. Электромагнитные помехи в радиоприемных устройствах

Глава 11. Помехоустойчивость радиоприемных устройств

Помехи радиоприему

Помехой называется любое постороннее воздействие на РПрУ, не относящееся к полезному сигналу, и, препятствующее его правильному приему.

Электромагнитные помехи (ЭМП) представляют собой случайные процессы, которые можно разделить по типу источников, на естественные и искусственные. Естественные помехи вызываются различными физическими явлениями в окружающей среде. Искусственные ЭМП порождаются электромагнитными процессами в технических устройствах и подразделяются на станционные, индустриальные и контактные.

Помехи реальной системы связи можно разделить на собственные, внешние, внутри- и межсистемные.

Собственные - создаются элементами самого РПрУ; внешние - лежат вне его; внутрисистемные формируются источниками, входящими в данную систему; межсистемные – вне ее.

По частотно-временным свойствам ЭМП можно представить в виде моделей:

- сосредоточенной (спектр помехи находится в узкой полосе, обычно соизмеримой с полосой полезного сигнала),

- импульсной (квазиимпульсной), представляющей собой непериодическую последовательность одиночных импульсов, с не перекрывающимися откликами на такое воздействие,

- флуктуационной, представляющей собой тепловые шумы, шумы электронных приборов, суммарное воздействие помех от различных источников с перекрывающимися откликами, одновременное воздействие многих сосредоточенных помех от работающих радиостанций, а также - космических и атмосферных излучений.

По характеру взаимодействия с полезным сигналом различают: аддитивные (суммирующиеся с сигналом) и мультипликативные (перемножающиеся с полезным сигналом) помехи.

Шумы естественного происхождения относятся к аддитивным помехам.

Это космические шумы, обусловленные термоядерными процессами в звездах, атмосферные помехи, собственные шумы аппаратуры. Атмосферные помехи - следствие грозовых и электростатических разрядов занимают область частот до 25 МГц и превышают по уровню космические шумы. Грозовые разряды обладают спектром по характеру близким к спектру одиночного импульса, а суперпозиция многих разрядов формирует флуктуационную компоненту. Атмосферные помехи могут быть узкополосными и широкополосными. В качестве моделей таких помех используется сумма импульсных случайных последовательностей с длительностью импульса Т_и , частотой повторения F_и , и дисперсией случайного процесса σ²_п .

Станционные ЭМП, относящиеся к искусственным помехам, создаются излучением РПдУ, гетеродинами приемников и др. Наибольшее влияние оказывают помехи, обусловленные излучением РПдУ, представляющие собой узкополосные случайные процессы. Для оценки влияния станционной ЭМП используются модели, основанные на теории случайных импульсных потоков.

Индустриальные радиопомехи (ИРП) создаются техническими средствами, использующими энергию электрического тока, и могут быть кондуктивными (распространяющимися по физическим цепям питания, заземления) и радиационными. Индустриальные радиопомехи, создаваемые в медицинских установках, ЭВМ и др. обладают дискретным спектром. Помехи от электрического транспорта, промышленной и бытовой аппаратуры, ЛЭП обладают сплошным спектром.

Радиационные ИРП наиболее опасны в ближней зоне излучения и их интенсивность затухает по закону ~ 1/R ^2,2 . Кондуктивные ИРП ослабевают медленнее и распространяются на значительные расстояния.

Контактные помехи возникают обычно на движущихся объектах (поездах, самолетах) при воздействии излучения передатчика на токопроводящие объекты, находящиеся в ближайшей зоне облучения, и, обладающие металлическими контактами с переменным сопротивлением. Создаваемое в них вторичное излучение, может оказывать значительное воздействие на РПрУ.