Реферат Курсовая Конспект
Источники индустриальных радиопомех - раздел Физика, Конспект лекций по курсу Физико-математические основы электромагнитной совместимости РЭС Помехи От Систем Запуска Автомобилей. Мощными Источниками Индустриаль...
|
Помехи от систем запуска автомобилей. Мощными источниками индустриальных помех являются различные системы запуска (зажигания) двигателей внутреннего сгорания (авиационных, морских, наземных). Электромагнитные помехи создаются импульсными токами, протекающими в цепях зажигания, и переходными процессами в указанных цепях. Длительность импульсов составляет от долей микросекунды до единиц наносекунд, вследствие чего спектр помехи оказывается широким, до нескольких сотен мегагерц. Интенсивность помех от систем зажигания обычно максимальна в полосе частот от 30 до 300 МГц. Типичный вид частотной зависимости для этого вида помех показан на рис. 2.7.
Помехи от систем зажигания являются одной из серьезных причин нарушений ЭМС не только РЭС, расположенных вблизи трасс с интенсивным движением, но и на объектах, оборудованных двигателями внутреннего сгорания. Исследования показали, что напряженность электрического поля этих помех на объекте может достигать высоких значений. Например, на автомобиле, не оборудованном специальными помехоподавляющими устройствами, напряженность электрического поля может достигать 500 мкВ/м и более.
|
Рисунок 2.7 - Уровень ИРП от систем зажигания на расстоянии 10 м от дороги
Для некоторых служб, в частности сухопутной подвижной связи, большое значение имеют помехи, создаваемые группой автомобилей, так как на удалении до 60 ... 80 м от шоссе с интенсивным автомобильным движением эти помехи практически преобладают над остальными видами ИРП. Указанные помехи представляют собой поток групп импульсов, длительность каждого из которых колеблется от нескольких микросекунд до нескольких миллисекунд, а длительность отдельных импульсов - от 1 до 6 нс. Интенсивность этих помех подвержена значительным изменениям (до ±16 дБ) в соответствии с плотностью движения.
Помехи от линий передачи электроэнергии. Высоковольтная аппаратура и линии передачи электроэнергии (ЛЭП) создают импульсные помехи максимальной интенсивности во время дождя, снега, тумана и высокой влажности воздуха, а в засушливых районах - при большой турбулентности воздуха и повышенной солнечной радиации. Непосредственной причиной возникновения данных помех являются дефекты изоляторов опорной мачты, а также переходные процессы, вызываемые электрическими разрядами, хаотически возникающими на поверхностях проводников и изоляторов линии. Помехи от ЛЭП представляют собой случайный поток импульсов. По характеристикам этот вид помех аналогичен помехам, создаваемым системами зажигания, но отличается большей средней длительностью импульса и меньшей средней частотой следования. Спектр этих помех занимает полосу частот примерно от 14 кГц до 1 ГГЦ (рис. 2.8).
|
Рисунок 2.8 - ИРП от ЛЭП
Дуговые сварочные аппараты. Помехи от этих аппаратов обусловлены излучением дугового разряда на частоте сети и ее гармониках вследствие переходных процессов и являются широкополосными импульсными помехами. Интенсивность их весьма высока, что дает основание считать такой вид помех одним из наиболее опасных. Результаты измерений спектров этих помех указывают на наличие трех широких резонансных полос, центры которых соответствуют частотам, равным примерно 750 кГц, 3 и 20 МГц.
Газоразрядные источники света. Лампы дневного света и неоновые лампы создают непрерывные флуктуационные помехи, а ртутные дуговые и натриевые лампы — импульсные помехи. Непосредственной причиной возникновения помех является нерегулярный характер тока при газовом разряде. В цепях электропитания мощных ламп протекают интенсивные токи, создающие значительный уровень радиопомех в широкой полосе частот. Например, люминесцентные лампы могут создавать помехи в диапазоне частот 10 ... 100 МГц и более.
Контактная сеть. Источником индустриальных помех может быть любая электрическая цепь, в которой происходят частые и резкие изменения тока, обычно связанные с разрывом контактов, искрообразованием, появлением утечки тока через изоляцию, ионизацией газа. Мощным источником помех является электротранспорт, движение которого сопровождается частым прерыванием контакта между воздушным проводом и токосъемником. Эти и другие подобные электрические устройства создают помехи в виде групп импульсов или непериодических импульсных последовательностей. Например, помехи при каждом прохождении электротранспорта представляют собой поток импульсов в течение 20...30 с длительностью импульса около 4,5 мс и средней частотой следования около 220 Гц. Спектр этих помех занимает широкую полосу частот, а уровень зависит от типа устройства и, как правило, увеличивается с ростом мощности потребителей электроэнергии.
Помехи от электродвигателей. Среди всех типов электродвигателей наибольшие помехи создают двигатели коллекторного типа, широко используемые как в бытовых приборах, так и в различных исполнительных механизмах. Причиной возникновения помех является прерывание контактов и, как следствие, возникновение импульсных токов в электрической цепи двигателя. Помехи имеют вид хаотического потока импульсов, их спектр может занимать полосу частот от 10 кГц до 1 ГГц. Помехи, создаваемые при работе электродвигателей, распространяются в сети электропитания, а также излучаются в окружающее пространство.
Вторичные источники электропитания. Значительные уровни помех могут создаваться самими источниками электропитания. Так, при работе мощных тиристорных выпрямителей нередко возникают периодические помехи на частоте второй гармоники переменного тока. Данные помехи занимают область частот, превышающую несколько десятков мегагерц. Другая причина возникновения помех от источников электропитания связана с тем, что при перегрузках трансформаторы входят в режим насыщения и протекающие в них токи имеют несинусоидальную форму, т.е. содержат гармоники. В этом случае источник электропитания создает также помехи на частотах гармоник сети переменного тока.
Первичные и вторичные цепи питания электротехнического и радиоэлектронного оборудования могут служить источником импульсных помех, обусловленных переходными процессами из-за резких изменений тока. Помехи этого вида весьма опасны для цифровых устройств: не только как приводящие к нарушению работы, но и в ряде случаев к необратимым отказам ввиду повреждений активных элементов.
Контактные помехи и их источники. Контактными помехами называют непреднамеренные помехи, возникающие в результате переизлучения электромагнитного поля элементами конструкции объекта, имеющими контакты, сопротивление которых в процессе движения объекта изменяется. Возникновение контактных помех объясняется следующим образом. Под действием электромагнитного поля, излученного передающей антенной, на элементах конструкции объекта возникают наведенные электрические токи. Другой причиной появления токов может быть электризация объекта. Если объект находится в покое, спектр вторичного излучения, обусловленного этими токами, совпадает со спектром первичного излучения. В процессе движения указанные токи, а следовательно, и поля излучения этих токов оказываются промоделированными по амплитуде и фазе в соответствии с законом изменения контактных сопротивлений. Появляющиеся при этом дополнительные частотные составляющие и являются контактными помехами. Характерным для них является то, что они присутствуют только при движении объекта.
Структура контактных помех на большинстве объектов имеет квазиимпульсный характер. Мгновенное значение огибающей напряженности суммарного поля этих помех содержит флуктуационную и импульсную составляющие. Так, флуктуационная составляющая контактных помех имеет большой вес на вертолетах, а импульсная - на железнодорожном транспорте. В суммарном поле контактных помех, образуемых при движении самолетов и автомобилей, присутствуют обе составляющие. Спектр частот контактных помех занимает значительную полосу, нередко превышающую несколько мегагерц.
Индустриальные помехи могут вызываться электризацией движущегося объекта в результате трения его корпуса о воздух с взвешенными в нем частицами пыли, дыма, снежинками и т.д. Уровень электризации корпуса самолета (вертолета, автомобиля) бывает настолько высоким, что может произойти коронный разряд, создающий помехи с широким спектром.
Показатели ИРП характеризует электромагнитную обстановку в конкретных пространственных областях: на крупном объекте, в конкретном городе, регионе и т.д. Эти показатели отражают результат совместного действия неопределенной совокупности источников ИРП.
На рис. 2.9 показаны усредненные экспериментальные зависимости, относящиеся к приему ИРП ненаправленной антенной вблизи поверхности Земли, соответствующие ЭМО в различных условиях. Представлены средние (медианные) значения, среднеквадратические отклонения даны цифровыми значениями для каждой кривой.
Рисунок 2.9 - Медианные значения интенсивности ИРП
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
ФГОБУ ВПО... Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Источники индустриальных радиопомех
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов