Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств. Малков Н.А - 27 стр.

UptoLike

Составители: 

4. МОЩНЫЕ РАДИОПЕРЕДАЮЩИЕ СРЕДСТВА
Радиоэлектронные средства могут быть не только объектами неблагоприятного воздействия МЭМП, но и их источни-
ками (например, радиопередающие средства). При этом независимо от того, используются ли они в качестве системы радио-
подавления, т.е. создания организованных помех, либо эти помехи создаются непосредственно в результате функционирова-
ния РЭС, их основные свойства как источников электромагнитных помех остаются идентичными.
Мощные радиопомехи охватывают достаточно широкий спектр, от десятков герц до десятков гигагерц, частотный диа-
пазон и являются гармоническими сигналами, модулированными по амплитуде и частоте [3, 4].
Как правило, основными источниками мощного электромагнитного излучения любых РЭС является антенна, направленно или нена-
правленно излучающая поток электромагнитной энергии в окружающее пространство. Антенны радиолокационных станций (РЛС) в этом
отношении наиболее опасные источники мощного излучения, так как обладают свойствами концентрировать электромагнитную энергию в
определенном направлении (имеют высокий коэффициент направленного действия, который может достигать значений порядка десятков
тысяч).
4.1. Электромагнитное излучение антенн
Основные характеристики электромагнитного поля определяются его источником, окружающей средой и расстоянием
от источника до точки наблюдения. В соответствии с этим окружающее антенну пространство, где существует электромаг-
нитное поле, делится на ближнюю, промежуточную и дальнюю зоны излучения. Вблизи направленной антенны, когда r <
λ/2π, свойства поля определяются характеристиками источника и расстоянием от него до рассматриваемой области. Если в
антенне генерируется большой ток и низкое напряжение, что свойственно рамочным антеннам, ближнее поле будет в основ-
ном магнитным. Для этого случая характерно соотношение
Е/Н = 120π (2πr/λ),
где Е и Ннапряженности электрического и магнитного полей в окружающем антенну пространстве; r расстояние от ан-
тенны до точки наблюдения; λдлина волны поля излучения.
Для антенны в виде штыря или натянутого над землей провода характерным является малый ток и большое напряже-
ние. В этом случае электрическая составляющая поля вблизи антенны намного превышает магнитную:
Е/Н = 120π (λ/2πr).
Так, поля Е и Н для излучения провода в ближней зоне
Е = I l /2πεω r
3
; Н = I l/4πr
2
, (4.1)
где Iток в проводе (антенне); lего длина.
В отличие от всенаправленных антенн, для которых ближняя зона распространяется на расстояние r < λ/2π, для широко
распространенных зеркальных антенн с диаметром зеркала D граница ближней зоны в главном максимуме излучения опре-
деляется расстоянием
r = D
2
/4λ. (4.2)
В этой зоне (рис. 4.1) излучение концентрируется в луче почти такого же сочетания, как и сечение антенны в ее разры-
ве. Интенсивность излучения в центре сечения луча почти в девять раз больше, чем на его краях.
Рис. 4.1. Зоны электромагнитного поля излучения антенн
По мере удаления от антенны картина меняется. В случае штыревой антенны интенсивность электрического поля падает
пропорционально (l / r)
3
, на создание магнитной составляющей поля, которая с увеличением расстояния затухает пропорцио-
нально (l / r)
2
. Для рамочной антенны, наоборот, магнитная составляющая затухает пропорционально (l / r)
3
, а электрическая – (l /
Ближняя зона
Дальняя волновая зона
Переходная область
E
H
Всенаправленные антенны
D
2
/4
λ
D
2
/
λ
λ
/2
π
E
H
E
E
H
Зеркальные антенны