Радиотехникалық құрылғылардың электромагнитті сәйкестігін талдау
АНДАТПА
Берілген дипломдық жобада радиотехникалық құрылғылардың
электромагнитті сәйкестігін талдау қарастырылған.
Жобада
сонымен қатар, электромагнитті сәйкестікті
қамтамасыздандырудағы жылжымалы объектілердің техникалық
құрылғыларын рационалды орналастыру әдістемесі,
электромагнитті
сәйкестігі әсер ететін радиоэлектронды құрылғылардың
техникалық
сипаттамасы және мәселелерінің туу себептері, ішкі шуыл мен пайдалы
сигналдың рұқсат етілген деңгей графигі келтірілген.
Жобада, сондай-ақ, өмір тіршілік қауіпсіздігі мәселелері, соның ішінде
ғылыми-зерттеу жұмыстарына арналған бөлмедегі электромагниттік
сәулелену қауіпсіздігі және жарықтандыру жүйесі қарастырылған
АННОТАЦИЯ
В данном дипломном проекте рассмотрен анализ электромагнитной
совместимости радиоэлектронных средств.
В проекте также представлены
методология рационального
размещения технических средств подвижного объекта в интересах
обеспечения электромагнитной совместимости, технические характеристики
радиоэлектронных средств, влияющие на их электромагнитную
совместимость и причины возникновения проблемы.
В проекте также описаны вопросы безопасности жизнедеятельности, в
том числе система безопасности электромагнитного излучения, освещение в
кабинете, предназначенном для выполнения научно-исследовательской
работы
ABSRACT
In this degree project the analysis of electromagnetic compatibility of radio-
electronic means is considered.
The technical characteristics of radio-electronic means influencing their
electromagnetic compatibility and the reasons of emergence of a problem are also
presented in the project methodology of rational placement of technical means of
mobile object in interests of ensuring electromagnetic compatibility.
In the project activity safety issues, including system of safety of
electromagnetic radiation, lighting in the office intended for performance of
research work are also described
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .7
1 НЕГІЗГІ БӨЛІМ ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .8
1.1 Жылжымалы радиобайланыс желілеріндегі электромагнитті сәйкестік ... ...8
1.2 ЭМС қамтамасыздандырудағы жылжымалы объектілердің техникалық
құрылғыларын рационалды орналастыру әдістемесі ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... 10
1.3 UMTS РЭҚ және бағытталған сканерлеу диаграммалық антеннасы бар
РЭҚ ЭМС шарттарын бағалау көрінісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...15
1.4 ЭМС мәселелерінің туу себептері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...21
1.5 ЭМС әсер ететін РЭҚ техникалық сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...24
1.6 РЭҚ мен жүйенің ЭМС негізгі қамту жолдары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..2 5
1.7 РЭҚ ЭМС тестілеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..26
2 ЕСЕПТЕУ БӨЛІМІ ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...38
2.1Жүйеаралық ЭМС есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 38
2.2. EGSM-900 және CDMA-800 байланыс жүйелеріндегі ЭМС ... ... ... ... ... ... ... .. 40
2.3 Радиотолқын таралу жолындағы энергия жоғалулар ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ..44
2.4 ЭМС қамту шартын бағалау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..51
3 БИЗНЕС ЖОСПАР ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..53
3.1 Түйін ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...53
3.2 Компания және сала ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..53
3.3 Қызметтерді бейнелеп жазу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 54
3.4 Маркетингті стратегия (бағдарлама) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...54
3.5 Еңбек сыйымдылығы жұмысын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..54
3.6 Жасалынған жұмыстың бағасын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 56
3.7 Интеллектуалды еңбек бағасы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .61
4 ӨМІРТІРШІЛІК ҚАУІПСІЗДІГІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..63
4.1 Электромагниттік сәулеленудің адам ағзасына әсері ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... 63
4.2 Электромагниттік сәулеленудің алдын-алу шаралары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..65
4.3 Жасанды жарықтандыру есебі ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .69
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .71
Қысқартылған сөздер ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..71
Әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .73
А қосымшасы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 74
Б қосымшасы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .75
КІРІСПЕ
Халықаралық бірлестік электромагнитті сәйкестік (ЭМС) талаптарын
қатаңдату түсінігіне келді және электромагнитті кедергілердің әсеріне түскен
және қайнар көзі болып келетін, техникалық құрылғыларды және олардың
барлық түрлерін қадағалауды ұйғарды.
Электромагнитті кедергіге сезгіштігі жоғары микроэлектроника,
ақпараттық технология құрылғылары мен радиобайланыс құрылғылары
үлкен қарқынмен қоғам өмірінің әртүрлі саласында және экономиканың
барлық бөлімдеріне енуіне байланысты өзгертулердің қажеттіліг туды. Бұл
процесс ғылыми-техникалық прогресстің дамуымен байланысты.
Ғылыми - техникалық прогресс дамуына керекті электротехникалық
аппаратура мен табиғи құбылыстардан болатын, кедергі әсер ету кезінде
электротехникалық, электронды және радиоэлектронды аппараты, жүйелер
мен қондырғылардың тағайындалуы бойынша функционалды жұмыс жасау
үшін электромагнитті сәйкестікті қамтамасыздандыру.
Электромагнитті кедергілер тудыратын немесе әсерлеріне сезімтал
барлық электрикалық және электронды құрылғылар, аппаратуралар, жүйелер
мен стационарлы және жылжымалы қондырғылар келесідей жасалыну керек:
Радио
-
және телекоммуникациялық құрылғылардың
функционалдауын қамтамасыздандыратын деңгейінен олардан туатын
электромагнитті кедергісі аспауы керек;
Құрылғылар тағайындалуына сәйкес олардың функционалдауын
қамтамасыздандыратын электромагнитті кедергілерге өзіндік қажетті
тұрақтылық деңгейі иемдену.
ЭМС саласындағы Халықаралық және еуропалық стандарттарда, ТК
77 МЭК, СИСПР, ТК МЭК , СЕНЭЛЕК, ЕТСИ-мен құрастырылған, отандық
өндірістің заманауи ЭМС талаптарына иемденуге мүмкіндік берген,
электромагнитті кедергілерге тұрақтылық талаптары, электрикалық
желілерде электрикалық энергия сапасын қамту бойынша талаптары
қарастырылған. Мемлекеттік стандарт ретінде ЭМС саласында жаңа ресейлік
стандарттар ТМД елдерінде де қабылданды.
ЭМС саласында техникалық жүйелерді еуропалық басқару әдісін
мемлекетке енгізу қажеттігінде отандық ғалымдар бір түйінге келді.
Нәтижесінде отандық өндіріс ЭМС заңдық деңгейде енгізуге дайын,
сынауыш инфрақұрылым функционалдайды және өзара үйлескен ұлттық
ЭМС стандарты жұмыс жасауда.
1 НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1.1 Жылжымалы радиобайланыс желілеріндегі электромагнитті
сәйкестік
МЕСТ Р-50397-92 сәйкес радиоэлектронды құрылғылардың (РЭҚ)
электромагнитті сәйкестігі (ЭМС)
қолдану
уақытында басқа РЭҚ
радиобөгеулдеріннің әсер етпеуі - бір уақытта функцианерлеуді ұсынатын
РЭҚ касиеті. Теміржол көліктерінде радиотолқындарды рефракция мен
шағылысуға әкелетін қанық және тығыз теміржол станция үшін
радиоэлектронды құрылғылар, жоғарғы деңгейлі электрлік кедергілер мен
металлдық өріс қоршайды. Радиоқабылдағыш құрылғының сезімталдылығын
толық мөлшерде ұйымдастыруға жоғарғы деңгейдегі кедергі мүмкіндік
бермейді. Кедергілік дабылдың спектралдік құрамы жоғарғы жиілікке 6
дбоктава
жылдамдықпен иіледі. Бұл процесс дециметрлік
радиотолқындардың байланыс құрылғыларының дамуының талпынуын
түсіндіреді. Бірақ теміржол станция жағдайларында жақын орналасқан
радиоқұрылғылардың көп болуы радиостанциялардың өзара әрекеттесуін
бірінші қатарға қояды. Бұл радиоқабылдағыштың негізгі және қосымша
қабылдау каналына жіберушінің негізгі және қосымша сәуленуінің әсері.
Радиосәуленуінің әсерінің әдістері мен жолдарының бірнеше түрлерінен
теміржол көлігі ЭМС камтамасыздандыру үшін негізгі және маңызды
мәселелерін қарастыруға болады:
1. Бір жиілікте жұмыс жасайтын радиостанциялардың өзара жұмысын
қамтамасыздандыру үшін координатық қашықтығын анықтау.
2. Әр түрлі жиілікте жұмыс жасайтын,бірақ жақын орналасқан
радиостанция антеннасының бұғаттаудан арылту үшін ең аз керекті
кеңестіктік беруді анықтау.
3. Радиостанция арасындағы қашықтықты азайту үшін жан-жақты
бағытталған және жан-жақты поляризацияланған антенналарды қолдану.
4. Радиобайланыс станцияларында интермодуляциядан бөгеулдерді
алдын-алу үшін сәйкестендірілген жұмыс жасайтын жиіліктердің торын
жоспарлау.
Қазақстан теміржолында жиіліктік ресурсын қолдану шартымен
анықталатын, нормативті құжаттар мен әртүрлі қызметтер арасында жиілік
анықтайтын
Мемлекеттік радиожиіліктер бойынша комиссиясымен
станциялар арасындағы радиожелілер жобалынады.
Әрбір станцияда ЭМС қамтамасыздандыру жобалаудың мақсаты болып
келеді. Жиілікті жобалау келесі түрде болады.
Жиіліктік-аймақтық жоспар бойынша теміржолдың нақты ауданында
қолданатын дуплексті пойыздық ПРС-Д радиобайланысының жиіліктік
тобының номірі анықталынады. Пойыздық симплексті және ремонтты-
оперативті радиобайланысының (ПРС-С, РОРС-Л и РОРС-В) жиіліктік
тобының номірі ПРС-Д нөмірімен сәйкес келу керек.
Станциядағы радиожелілергебайланысты есептік кестеде нақты бір
станцияға келетін ПРС-С, РОРС-Л, РОРС-В, СРС жиіліктерін қамтитын
сәйкес жиілік тобы (СЖТ) таңдалынады. Сонымен қоса станциялық
лакомативтер мен станцияның техникалық жұмыскерлерінің
радиостанциялық жиіліктері таңдалынады.
Өзара бұғаттау болдырмау талаптарынан келе таңдалған СЖТ үшін
радиоқұрылғылар арасында кеңестіктік берулер есептелінеді. Тасушы
радиостанциялар арасындағы қашықтықты ескере отырып жіберуші қуаты
мен қондырылатын стационарлы радиостанция антенның биіктігі
есептелінеді.
Станция жиілігін жобалау кезде децимертлік және гектометрлік
диапазондағы толқындық поездық радиобайланыс арнасына
интермодуляциялық әсерлердің пайда болуын болдырмау керек. Сондықтан
бір станцияға келесі жиіліктер қолданған жөн:
1. Метрлік диапазон 2125 кГц берумен;
2. f1+f2=f3 түрдегі кедергі тудыратын;
3. РС-Д радиостанцияның дуплексті қабылдау арнасының жұмыс
жасайтын негізгі жиілігімен сәйкес келетін;
4. 153 525 кГц жиілікті қабылдау f=307 050 кГц болғанда және 153 550
кГц жиілікті f=307100 кГц кезінде;
12 Вт куатпен жұмыс жасайтын стационарлы радиостанция
антеннаарасы 15 м-ден аз болмауы тиіс. Сонда ең аз жіліктік беру (ЕАЖБ)
0,8-0,9 МГц тең болады.
Радиоқұрылғылардың арасындағы жиіліктік беру 1 МГц болған
жағдайда ең аз рұқсат етілген қашықтық (ЕРҚ) 300 м-ден аз болмауы тиіс.
Маңызды кедершілердің деңгейін, сонымен қоса басқа да радиоэлектронды
құрылғылардың мүмкін әсерлерін ескерсек стационарлы қабылдағыш пен
тасушы радиостанцияның шумбасушы деңгейін 0,9-1,1 мкВ қою керек.
Егер бір қызметтік мекемеде бірнеше командирлер орналасса және де
әрбіреуі өзінің радиожелісімен жұмыс жасаса, онда стационарлы
радтостанция арасындағы әсерлі болдырмау үшін әрбіреуіне екі антенна,
яғни жіберуші және қабылдаушы қолдану керек.
Радиостанция орналасқан жерде барлық жіберуші антенналарды
орналастырған жөн. Нақты есептеулерден соң, Lдоп ескере отырып
қабылдаушы антенна қашықтықта, арнайы мачтада орналастыру керек. Екі
антенналық кірісі бар УПП-2-2 қабылдау
- жіберуші стационарлы
радиостанция РС-23-пен комплекстену керек. Радиостанцияны қысқы
уақытта жылытатын
электроқыздырғышы бар арнайы контейнерде
орналастыруға болады.
Бағытталған антенналар мен РС-23 радиостанцияның төмендетілген
қуат режимін қолдана отырып радиоқұрылғылардың арасындағы әсерлерді
азайтуға болады. Егер де өшуліктің мәнін азайту керектігі туып тұрса, онда
антенна фидерге РК-50-17-51 және РК-50-13-51 типті тұрақты аз өшулікті
коаксиалды кәбел қолданылады. ЭМС мәселесі бір теміржол станциясында
жұмыс жасайтын РЭҚ арасында жиіліктік,кеңестіктік және радиостанция
антенналары арасындағы бағытталған берулер арқылы шешіледі.
Кедергі жасап тұрған радиостанциядан қабылдағыштың кірісіне түскен
дабыл деңгейі жіберілетін кедергі дабыл деңгей кқмегімен аспаған жағдайда
радиостанцияның жақсы жұмысы қамтылады. Кернеудін шекті мәні
қабылдағыштың нақты әсерге қорғаныс параметрлерімен анықталынады.
Егер радиостанция антенналары бір-біріне жақын орналасса (30м дейін),
онда бөгет дабыл деңгейі кедергі жіберушінің шығыс дабыл деңгейімен және
антенна арасындағы электромагнитті өріс сенімділігінің көмегімен
анықталынады. Координациялық қашықтық деп кедергісіз бір жиілікте
жұмыс жасайтын радиостанция антенналар арасындағы жіберілетін ең аз
қашықтық.
УПП-2 қабылдағыш жиілігімен сәйкес келетін, жіберілетін кедергі
дабыл деңгейі: Uкед.жіб.-10дБмкВ (0,3 мкВ). Мұндай жағдайда кіріс дабыл
деңгейінде шумбасқыштың жұмысы керек етілмейді.
1.2
ЭМС қамтамасыздандырудағы жылжымалы объектілердің
техникалық құрылғыларын рационалды орналастыру әдістемесі.
Жылжымалы байланыстың дамуына байланысты ақпарат алмасудың
барлық түрлерімен қамтамасыздандыруда жаңа талаптар сұралынғандықтан
қабылдау,жіберу және ақпаратты өңдеуге арналған жылжымалы
объекттердің (ЖО) құрамындағы техникалық құрылғылардың (ТҚ) өсуіне
әкеледі. Техникалық құрылғы РЭС, есептеу техника құрылғысы, электронды
автоматика құрылғысы, электротехникалық құрылғы,сонымен қоса
өндірістік, ғылыми және медициналық құрылғы бола алады. Дегенмен
жылжымалы объекттерде техникалық құрылғылардың концентрациясының
өсуі объекттік ЭМС қамтамасыздандырудың қиындығын тудырады. Бір
жағынан ТҚ сапалық мүмкіндіктерін санының өсуімен салыстырғанда,екінші
жағынан оның меңгеру шапшандылығын жиіліктік ресурс қажеттілігімен
салыстырғандағы объекттік ЭМС қамтамасыздандырудың өзекті мәселесі
болып келеді.
ЭМС мәселелерін техникалық және ұйымдастыру шараларын қолдана
отырып шешуге болады (1.1 сурет). ЭМС сұрақтар ЖО құрамындағы ТҚ
қолдану және жобалаудан бастап құрастыруға дейінгі бөліміндерінде
қарастырылуы керек. РЭҚ зерттемелер соңында күрестің қолжетімді
шарасының терімі кедергілермен азаяды, ал оның құны өседі. ЖО
жобалаудағы бастапқы кезеңдегі әсер етуші кедергілерден арылу
экеономикалық тұрғыдан және басқа да жақсы нәтижелер береді. ЖО
жобалау кезінде уақытында қолданылғын шаралар қарастырылмаған
кедергілер әсерінен туатын көптеген потенциалды қиындықтан айналып
өтуге мүмкіндік береді.
ё
1.1 Сурет - Жалпыланған ЖО ТҚ ЭМС қамтамасыз ету әдістерінің
классификациясы
Нормативтік құжаттарда ЖО-ның ТҚ үшін экземплярлық стендінің
тексерісі кезіндегі электромагнитті кедергі (ЭМК) кернеуінің шекті мәні
бекітілген (1.2а сурет). ЖО ТҚ концентрациясының үлкейту нәтижесінен
ЭМС қамтамасыздандыруды қиындататын қарастыралмаған кедергілер
деңгейі өседі (1.2б сурет).
Күрделі геометриялық шектік шарттар есебімен және жақын аймақ
сәулеленуінің электромагниттік өріс кернеуін есептеу қажеттілігі ТҚ өзара
әсерлесу моделін жасау үшін уақыттық аймақтағы ақырғы беру (УААБ) әдісі
сәйкес келеді. Бұл әдіс Максвеллдің теңдеуін болшектеп есептеу мен
кеңестіктік және уақыттық туынды электрлік және магниттік өріс орнына
орталық
-
беру жақындығын өолдануды ұсынады. Бір уақыттық
интервалда,есептелінетін аймақ бөлігінде үзіліссіз ЭМК дискретті түрде
ұсынады.
Әдістің нақтылығы кеңестіктік ұяшық пен толқын ұзындығының
мөлшерлерінің қатынасымен анықталады. 160 толқын дискретизациясы
кезінде ақау 7% аспауы тиіс. Қолданылатын әдіс дұрыстығы қарапайым
дипольмен элетромагниттік өріс сәулеленуінің моделдеуіне байланысты
тесттік есеп
шешімінің нәтижесімен расталынады. (180) толқын
дискретизациясының аз көлемінде, тұрақты тербелістер режимінде
аналитикалық және бөлщектік нәтижелер айырмашылығы 4% аспайды.
1.2 Сурет - Электромагнитті кедергінің деңгей көрсеткіші
мұндағы: а)
жылжымалы объекттерде орналасқан техникалық
құрылғылардан келген электромагнитті кедергінің максималды деңгейі;
б) техникалық құрылғылар функцианерлеу кезіндегі жылжымалы
объекттегі электромагниті кедергі деңгейі.
1.3 Сурет - Уақыттық аймақтағы ақырғы беруінің үшөлшемді ұяшығы
мұндағы: а) декартты координат жүйесінде;
б) электромагнитті өріс құраушылау проекциясы.
1.4 Сурет - Нақты сәулелендіргіштің аналитикалық есептеу мен сәуленің
бөлгіштік моделдеу әдісі
Нақты сәулелендіргіш орналасқан және металл қабырғалары бар
корпуста техникалық құрылғы функционалды моделдеу үшін қолданады.
Жергілікті жылжымалы объектте (ЖЖО) орналасқан технакалық құрылғылар
үшін нақты нормативті құжаттармен анықталған нақты сәулендіргіштің
мінездемесі және де корпустан 1 м қашықтықта электромагниттік өріс кернеу
деңгейі нормадан аспайды.
Е 37 7,39 lg
f
0,15
(1.1)
24 7,65 lg
f
30
(1.2)
20 17 lg
f
100
(1.3)
Байлағыш коэффициентінің көлемі бойынша ЖО-ң ТҚ-ң өзара әсерінің
деңгейін бағалау жүргізілді. Оның көлемі қозу нүктесінің қуатының
бағытталған бақылау нүктесінің қуатына қатынасымен анықталады.
P2 I 2U 2
I U
(1.4)
K P 1 1 1
1.5 Сурет - Өзара әсер ету моделдеуі
мұндағы: а) антенна;
б) жергілікті жылжымалы объекттің техникалық құрылғысы.
ЖЖО орналасқан антеннаның өзара әсерін (1.5 сурет) есептік шеткі
аймаққа бастапқы толқындар жеткен кезде электромагнитті толқын
шағылыспай жұтылу үшін шекті шарттар енгізу қажет. Яғни сәулендіргіштен
тараған және толқын үшін көрінбейтін кеденді енгізу қажет. Мұндай
құрылым шексіз есептеу аймақ көлемін моделдеуге мүмкіндік береді.
Мұндай шекті шарттардыор жұтушы шекті шарттар (ЖШШ) деп атайды.
Радиобайланыс қашықтығын есептеу бақылау нүктелерінің кернеу деңгейі
бойынша жүргізілді (1.6 сурет).
1.6 Сурет - Орнатылған қашықтыққа байланыс қамтамасыздандыру
мұндағы: а) бақылау нүктелерінің координаттарын анықтау;
б) электромагнитті өріс кернеуін анықтау.
Алыс қашықтықта орналасқан тілшінің қабылдауышының кірісінде
қажетті, пайдалы дабыл деңгейін қамту үшін минималды электромагнитті
өріс кернеуінің деңгейі келесі формуламен есептелінеді.
E0
P2 z 0 4
WT2 2 G2 f 2
(1.5)
1.3 UMTS РЭҚ және бағытталған сканерлеу диаграммалық антеннасы
бар РЭҚ ЭМС шарттарын бағалау көрінісі
Ұялы желі байланысын құрастыру кезіндегі маңызды мәселелердің бірі
- басқа радиоэлектронды құрылғыларды желінің РЭҚ ме ЭМС қамту.
Радиожиілікті спектрді бөлу кезінде туатын бұл мәселе тұрақты түрде
қайталанып келеді. Сонымен қоса арнаны кодтық бөлу 3Gжелісін құру
кезінде улкен мәселелердің бірі болып келеді. Біріншіден, мұндай желідегі
потенциалды кедергі жиіліктегі желінің барлық РЭҚ-тың қуат қосындысына
тең. Екнішіден, UMTS желісіне арналған 2ГГц диапазон радтожиілігінде
әртүрлі бағыттағы көптеген радиоэлектронды құрылғылар жұмыс жасайды.
Бұл жағдайда ЭМС экспертиза кезінде РЭҚ бірге қолдану шартын дәл
бағалау қажеті туады. Сонымен бірге коммерциялық UMTS желілерін
болашақта дамыту кезінде ЭМС шарттары өзгеруі мүмкін.
Бұл дипломдық жобада 2ГГц радиожиілік диапазондағыпотенциалды
сәйкестендірілмейтін радиоқұрылғылардың маңызды бөлігін құрайтын
UMTS
желісінің базалық станциясы мен бағытталған сканерлеу
диаграммалық антеннасы бар РЭҚ-ті ЭМС шарттарын бағалау ұсынылған.
Өзінің қасиеттеріне байланысты РЭҚ-ң осы түрі таңдалынды.Бұл РЭҚ-ң
басқалардан ерекшелігі: бағытталған сканерлеу диаграмасы бар антенна
желідегі нақты кеңестікті жеке бөлшекерге бөлуді қамтиды. Соның салдары,
яғни
UMTS
желісінің потенциалды кедергісі барлық базалық
станцияданшыққан қуат қосындысына тең.
Жобада бұл әдістің негізгі мүмкіншіліктері қарастырылды және әртүрлі
жағдайдағы статикалық моделдеу нәтижесі көрсетілді. Бағытталғын
сканерлеу диаграммасы бар антенна РЭҚ ретінде жылжымалы пайдалы
дабыл көзінің бағытына салыстырмалы түрде жіңішке бағытталған сканерлеу
диаграммас бар адаптивті ФАР және әртүрлі бағыттағы РЛС қолданылды.
Болашақта мұндай радиоэлектронды құрылғылар РЭҚ деп аталынатын
болады. РЭҚ-дың айналу кезінде айналатын бағытталған диаграмма (БД) S2
ауданына түсетін базалық станция (БС) саны NΔ БД еніне, РЭҚ-ң
қашықтығынан, UMTS жіләсәндегі БС-ң тығыздығына байланысты және
Пуассон теңдеуіне бағынады.
N P( N )
N
N !
e
(1.6)
мұндағы: λ - S2 ауданындағы орташа БС саны және тығыз орналасқан
желі құрылымы үшін:
S 2
kr 2
2 2
kr 2
(1.7)
мұндағы: k=1.95 - 3секторлы гексогоналды ұяшығының ауданын
есептеу үшін арналған коэффициент;
r - ұяшық радиусы.
1.7 Сурет - UMTS желісінің құрылымдық сұлбасы
Егер UMTS желісі тығыз орналасқан гексоганалды құрылымы болса,
онда РЭҚ-дан қашықтаған сайын S2 ауданында БС саны өсу керек. Бұл
жағдайды есептеу және моделдеу кезінде ескеру керек, яғни РЭҚ-дың
арасындағы қашықтықты, теңбөлінген БС тобын және осы әрбір топта қанша
БС барын білген жөн. 1,8 суретте көрсетілгендей S2 ауданын шартты
қабаттарға бөлеміз.
Егер қабат қадамын Δ теңдетіп алсақ және ұяшық диаметріне тең
болса, яғни Δ=2r, онда і-ші қабаттағы NΔі БС саны және олардың Rі
қашықтығы келесі формуламен есептелінеді:
N i
4
k
tg ( 2)(
2 Rmin
i 1)
(1.8)
Ri Rmin
2
(1 2i)
(1.9)
tg ( 2) Rmax Rmin
R
Rmax
1.8 Сурет - S2 ауданын шартты қабаттарға бөлу сұлбасы
Rmin=70 км, Rmax=90км, r=1,5 км, k=1,95 (3-секторлы ұяшық) үшін
әртүрлі ендегі БД антенна РЭҚ (20,40,60 және 100) (1.8) және (1.9) формула
бойынша есептеулер нәтижесі 3 суретте келтірілген. Бұл нәтижелерде
қабаттағы БС саны сканерлеуші БД антенна РЭҚ-ң еніне байланысты, ал
жінішке БД БС-ң қашықтығына аз байланысты.
i 0,..., min
1
1.9 Сурет - БС саны сканрелеуші БДА бар РЭҚ еніне байланысты
диаграммасы
Жобада статикалық моделдеу әдісінен алынған нәтижелерге бағалау
келтірілген. Бағалаудың басты мақсаты - БД РЭҚ антенналарының шеткі
жапырақтарына түскен UMTS желісінің БС әсері және де ұсынылған негізгі
әдістің дұрыстығына көз жеткізу.
РЭҚ-ң әртүрлі техникалық сипаттамасына қарамастан, бұл моделдеуде
әртүрлі қашықтықтағы және сны кезіндегі РЭҚ қабылдауышының кірісіне
түскен UMTS желісінің БС шыққан кедергі дабыл деңгейі бағаланды.
Моделдеу нәтижелері көрсеткендей, потенциалды сәйкес келмейтін 30 км аса
орналасқан РЭҚ-дан UMTS желінің БС-на БД РЭҚ антенналарының бүйір
желектеріне ешқандай кедергі келмейді. БД РЭҚ антенналарының негізгі
және шеткі желектеріне UMTS желісінің әсерін бағалау үшін 1.10 суретте
моделдеу жағдайы құрастырылды.
Сканерлеуші БД РЭҚ антеннасының негізгі желектері UMTS желісінің
10 БС, ал бүйір жлектері 50 БС қамтиды. РЭҚ жағына бағытталған барлық
БС-ға сәулелендіру 1800 жүргізіледі.
1.10 Сурет - БД РЭҚ антенналарының негізгі және шеткі желектеріне UMTS
желісінің әсері
Статикалық моделдеу нәтижесі 1.11,1.12 және 1.13 суретте көрсетілген.
РЭҚ-ң бір түріне жататын 1.11 суретте рұқсат етілген пайдалы дабыл мен
ішкі шуылдар деңгейі көрсетілген. UMTS желінің БС барлық антенналары
РЭҚ жағына бағытталған жағдайда көлемді территориалдық беру қажет.
1.1 К е с т е - Ішкі шуыл мен пайдалы дабылдың рұқсат етілген деңгейі
Атауыкм
50
60
70
80
НЖ РЛС
-102
-110
-115
-120
1.11 Сурет - Ішкі шуыл мен пайдалы дабылдың рұқсат етілген
деңгейінің сұлбасы
1.12 суретте РЭҚ-ға қарама-қарсы бағытта UMTS желісінің БС 1800
секторда сәулелену жүргізілген жағдай көрсетілген. Бұл жағдайда көлемді
территориалдық беру азаяды.
Сонымен қатар, БД РЭҚ антеннасының бүйір желектерінің аз беруде
БС (50 БС) санының көптігіне байланысты әсері байқалынады. БС (20 БС)
санының бүйір желекте аздығынан және сәулелену қуатының шектелуінен
талап етілген территориалдық беру азаяды.
БЖ РЛС
-126
-134
-139
-144
Қосындысы
-102
-110
-115
-120
Ішкі шуыл деңгейі
-117
-117
-117
-117
Пайдалы дабыл
деңгейі
-100
-100
-100
-100
1.12 Сурет - ПРМ РЛС кірісіндегі UMTS дабыл деңгейінің сұлбасы
Негізгі және шеткі желектерге түсетін бірдей БС санынан РЭҚ-ды
қабылдағышының кірісіне түскен кедергі дабыл деңгейінің қосындысының
тәуелділігі (1.13 сурет) көрсетілген.
1.13 Сурет - Негізгі және шеткі желектерге түсетін бірдей БС санынан
РЭҚ-ды қабылдағышының кірісіне түскен кедергі дабыл деңгейінің
қосындысы
Бұл мәліметтер керекті территориалдық беруді және әртүрлі
тығыздықта орналасқан UMTS желісінің сәулелену қуатын шектеуде бағалау
мүмкіндігін береді.
Қуат сәулеленуін ескермесек БД РЭҚ антенналарының негізгі және
бүйір желектерінде 3 БС қашықтығы - 10 км, ал 7 БС - 15 км.
Ұсынылған әдіс мүмкіндік береді:
− ЭМС сараптам жүргізген кезде РЛС және UMTS желілерінде РЭҚ-
ды бірлесе қолдану шарттарын бағалау процедурасын жеңілдету;
− UMTS желісінің болашақта дамуына байланысты қондырылған
ЭМС шарттары өзгеру мүмкіндіктерін жобалау.
1.4 ЭМС мәселелерінің туу себептері
Радтобайланыста, радионавигацияда, радиолокацияда мәселені шешуде
радтоэлектронды құрылғылар радиотехникалық жүйеге (РТЖ) бірігеді -
функционалды тұрғыда өзара байланысқан радиоэлектронды құрылғылардың
бірлестігі.
РТЖ-ң қарапайым мысалы болып екі радтоэлектронды құрылғыдан
(РЭҚ) тұратын радиобайланыс бола алады. РЭҚ - радиожіберуші және
радиоқабылдағыш құрылғы, қолдайды бір мәселені шешуге арналған өзара
кеңестікпен байланысқан құрылғы.
РЭҚ-ң өзара жұмысында немесе әртүрлі жоғарғы жиілікті
аппаратуралар; электрикалық құрылғылар және қондырғылар
қарастырылмаған жасанды радиокедергілер тудыру мүмкін, яғни РЭҚ-ң
электромагнитті сәйкестігін бұзу мүмкін.
Сондықтан қарастырылмаған кедергілердің тууы және солардың РЭҚ-
ға әсер ету нәтижелерінен ЭМС РЭҚ мәселелер туады. Енді қарастырылмаған
кедергілердің әрбір түріне тоқталып өтейік. Радиокедергілер бірнеше РЭҚ-ң
бір уақытта жұмыс жасауынан туады, яғни:
− әртүрлі
бағыттағы РЭҚ-ң радиожиілік диапазонының көп
жүктелуінен;
− РЭҚ-ң кеңестікте тығыз орналасуына байланысты (нәтижесінде
олардан шыққан кедергі деңгейі жоғары болуы мүмкін);
− негізгі жиілікте және оның сыртында кедергі әсерге соғылады және
құрылғы радиодабылдар сәулелендіреді, яғни РЭҚ-ң техникалық міндігі.
Индустриалды радиокедергі әртүрлі жоғарғы жиілікті аппаратурамен,
электрикалық құрылғымен және өндірістік, көліктік, ғылыми, медициналық
қондырғылармен шығарады,яғни техникалық кемшіліктер нәтижесінде пайда
болған паразитті кедергі мен қандайда бір ақпарат тасуға арналмаған
радиожиіліктегі диапазондағы электрмагнитті тербелістерді шығарады.
Радиожіберуші құрылғылардың сәулелену аймағында орналасқан
контакттік кедергі екі өткізгіш дененің уақыт бойынша айнымалы кедергінің
электромагнитті толқын сәулеленуімен анықталады.
Мұндай бөгет ЖО-де РЭҚ-ң орын ауыстыруы мен қозғалыстағы
радиожіберуші құрылғылар жұмысында байқалады.
РЭҚ-ға өзара индустриалды және контактілі бөгеттер деңгейінің әсері
ЭМС жұмысын бұзады. РЭҚ-ң өзекті мәселелерінің бірі - радиожіберуші
құрылғылардың үлкен сәулелену қуаты және заманауи радиоқабылдағыш
құрылғының жоғарғы сезімталдылығы.
Тақырыпты толығырақ қарастыру үшін РЭҚ-ға өзара, индустриалды
және контактілі кедергілердің әсер етуін нақты қарастырайық. РЭҚ
кедергілер әсер ету объектісі бола тұра, оның қайнар көзі болуы мүмкін.
1.4.1 РЭҚ тығыз орналасқан және радиожиілік диапазонының жүктелуі
РЭҚ - ң тығыз орналасуы мен радиожиілік диапазонының жіктелуі
және де РЭҚ-ң бірлесіп жұмыс жасау уақыты ЭМС әсер етеді. Ендігі РЭҚ
осы немесе басқа объектте, кеңестікте, басқа немесе осы территориялық
аймақта орналасқан РЭҚ деп түсінеміз.
Радиожиілік диапазоны (РЖД) шектелген және электромагнитті
тербеліс жиілігі 3 кГц-тен 3000 ГГц аймағын қамтиды. Болашақта арнайы
шаралар қолданылмаса, онда РЭҚ-дың жұмысы арқасында өзара кедергілер
сәйкестендірілген және жақын жиіліктегі сәулелену мен қабылдауды РЭҚ-ң
ЭМС-ң бұзылуына әкеледі.
Осыған қарамастан, РЖД-ң жүктелуі РЭҚ санының артуының
арқасында өсіп келеді. Тәжірибе көрсеткендей РЭҚ- ң санымекн оған қажет
радиожиіліктердің өсуі РЖД-ң жаңа аймағын қарастыруда мүмкіндік
берілмейді.
Мұны 1.2 кестеде келтірілген 1950-1970 ж. аралықтағы мәліметтерден
байқауға болады, яғни РЖД дамуына қарағанда негізгі класстар РЭҚ
санының өсуі байқалады.
1.2 Кесте - РЖД өсуімен РЭҚ санының артуын салыстыру
1970-1980 ж. аралығында ВАКР-ң 400ГГц дейін жиілікті бөлу
бұйрығына қарамастан РЭҚ-ға үшін радиожиілік пен РЖД ұғыну арасындағы
қатынас өзгерген жоқ. Бірақ 10-15 ГГц жиілік аймағын ұғыну қарқынды
жалғасуда. Нәтижесінде РЭҚ саны мен оған керекті радиожиіліктің өсуі РЖД
аймағын ұғынуына қарағанда алда және де қазіргі уақытты қамтылған
аймақтарда радиожиіліктің жетіспеушілігі байқалады.
РЖД жүктілігінің бірігейсіздігіне радиодабылдардың таралу
ерекшеліктері мен басқа да факторлар әсер етеді. Соған байланысты қазіргі
уақытта ең жүктелген мертлік, дециметрлік және бөлшекті гектаметрлік
диапазон толқындары болып келеді. РЖД улкен жүктілігі РЭҚ-ды бір немесе Жыл
1950 -- 1960
1960 -- 1970
Техникалық ұғынылған радиожиілік
диапазонының кеңеюі
4
Мүлде жоқ
РЭҚ санының
артуына қатысты
Жиіліктік
модуляциямен
радиохабарлағыш
--
30
РЭҚ санының
артуына қатысты
Теледидарлық
--
30
РЭҚ санының
артуына қатысты
Жылжымалы қызмет
--
30
РЭҚ санының
артуына қатысты
Радиорелейлі
--
2
РЭҚ санының
артуына қатысты
Радиолокациялық
--
5
жақын орналасқан жиілікте жұмыс жасауға міндеттейді. Бұл РЭҚ-ң тығыз
орналасқан аймақта негізгі және көрші қабылдау арналарында өзара
кедергілердің туындауына әкеледі.
Келесі мәліметтер бойынша РЭҚ-ң тығыз орналасқанын байқауға
болады. Үлкен әкімшілік орталық аймақтарда РЭҚ-ң саны (50...60)*103 дейін
жетеді. Мысалы, 1975 жылы АҚШ барлық радиостанция 5,8 млн
көшірмелерінен 8% аймағында 50% жұмыс жасайды.
1.5 ЭМС әсер ететін РЭҚ техникалық сипаттамасы
Жоғары айтылған бойынша РЭҚ-ң ЭМС мәселелері РЭҚ-ң өздігінің
техникалық ақауларынан деп түйендеуге болады.
ЭМС-ке әсер ететін РЭҚ-ң техникалық сипаттамасы деп аталатын
қайнар көзімен күтпеген кедергінің әссер ету объектінің спецификалық
сипаттамасы бар.
ЭМС-ке әсер ететін РЭҚ-ң техникалық сипаттамасын ескере отырып,
екі сипатын негізге алсақ келесі класстарға бөлуге болады: РЭҚ-ды күтпеген
кедергілердің қайнар көзі мен әсер ету объекті ретінде және РЭҚ-ң
функционалды қамтылған байланысын қарастырамыз.
РЭҚ-ң ЭМС әсер ететін радиожіберуші құрылғылардың
сипаттамасының бірінші сипатына кең жолақты жиілікте сәулелендіру
сипаттамасы жатады, яғни күтпеген кедергілердің қайнар көзі ретіндежәне де
сәулеленуге сезімталдылығы,яғни интермодуляциялық, шуылдық немесе
басқа да теріс нәтижелер беретін күтпеген кедергілердің объектке әсері
ретінде.
Осы сипат бойынша РЭҚ-ң ЭМС-ке әсер ететін радиоқабылдағыш
құрылғылардың сипаттамасына кең жолақты жиілікте қабылдау сипаты, яғни
күтпеген кедергінің әсер ету объекті ретінде және де сәулелендіру, яғни
индустриалды кедергілер қайнар көзі ретінде жатады. ЭМС-ке әсер ететін
РЭҚ техникалық сипаттамалардың екінші сипатын РЭҚ-ң
функционалдылығын қамтитын және қамтымайтын деп бөлуге болады.
Біріншіден РЭҚ-ға жүктелгент тапсырмаларды шешудегі
сипаттамалары жатады. Ал ЭМС әсер ететін, бірақ РЭҚ тапсырмаларын
шешуде қажет етпейтін сипаттамаларды РЭҚ функционалдылығын
қамтымайтындарға жатқызамыз.
ЭМС-ке әсер ететін РЭҚ техникалық сипаттамаларын РЭҚ техникалық
сипаттамалары МЕСТ 2361-79 және
МЕСТ 23872-79 негізінде
құрастырылған және де келесідей:
Жіберуші құрылғылар үшін
− жұмыс жасау жиілігі;
− антенна арқылы негізгі радиосәулелену;
− жұмыс жасайтын жиіліктегі радиосәулелену кезіндегі БД
антеннасының негізгі желектері;
− сәулеленуге уақыттық жұмыс жасау режимі;
− жұмыс жасайтын жиіліктегі радиосәулелену кезіндегі БДА-ң бүйір
және шеткі желектері;
− антенна арқылы кері және басқа жолақтағы радиосәулелену;
− интермодуляциялық радиосәулеленумен шақырылатын
радиокедергіге сезімталдылығы;
− қорек көзі, басқару,коммутация, жерлендіру тізбектері бойынша
кедергілерге сезімталдылығы;
− радиосәулелену жиілігінің тұрақсыздығы;
− құрылғының электромагнитті сәулеленуі;
Қабылдағыш құрылғылар үшін
− жұмыс жасау жиілігі;
− негізгі қабылдау антеннасы бойынша жиілікті таңдау сипаттамасы
(ЖТС);
−
жұмыс жасау жиілігіндегі қабылдаудағы БДА негізгі желегі;
− қабылдауға уақыттық жұмыс жасау режимі;
− жұмыс жасау жиілігіндегі қабылдаудағы БДА бүйір және шеткі
желектері;
− көрші және кері қабылдау арна бойынша ЖТС;
− бұғаттау бойынша ЖТС;
− қиылысқан бүлінулер бойынша ЖТС;
− интермодуляция, бұғаттау, көрші және кері қабылдау арна
жиілігінң БДА;
− антеннадан басқа радиокедергілерге сезімталдылығы;
− қорек көзі, басқару,коммутация, жерлендіру тізбектері бойынша
кедергілерге сезімталдылығы;
− гетеродин жиілігінің тұрақсыздығы;
− гетеродинның радиосәулеленуі;
− құрылғының электромагнитті сәулеленуі.
1.6 РЭҚ мен жүйенің ЭМС негізгі қамту жолдары
РЭҚ мен жүйенің ЭМС-ң қамту РЭҚ бірлестігінің функционирлеуін
қамту болып келеді және де және де сол бірлестікке кіретін индустриалды
және контактілі кедергілер көзі нен қорғап радтоэлектронды құрылғылар мен
жүйелер жұмысын қамту.
РЭҚ-ң ЭМС қамтудың негізгі өзара индустриалды және контактілі
кедергілермен кернееу болып келеді. Егер кедергілер болмаса немесе
кедергілер әсерінде жүрген РЭҚ-ң кірісдегі әсерінде жүрген РЭҚ-ң
кірісіндегі пайдалы дабыл деңгейі соңғының жұмысын бұзбаса, онда ЭМС
қамту мүмкін:
− РЭҚ-ды өзара кедергілерді жою немесе төмендету қасиетіне
иелендіру;
− индустриалды және контактілі кедергілер көзінен туатын кедергілер
деңгейін максималды төмендету;
− РЭҚ-ң күтпеген кедергілерге сезімталдылығын төмендету;
− РЭҚ-да күтпеген кедергілерді минимумға немесе жоюға әкелетін
жұмыс жасау шартымен қамтамасыздандыру.
Ол үшін техникалық және ұйымдастыру әдісі қолданылады.
Техникалық әдіске РЭҚ мен жүйелерді, жоғарғы жиілікті аппаратураларды,
электрикалық құрылғыларды және техникалық шешу түріндегі қондырғылар
жасау кезінде ЭМС қамту,ал қондыру кезінде - толықтауыш техникалық
шешімдер және өзгертулер түрінде.
РЭҚ ЭМС қамтуының ұйымдастыру әдісіне жатады:
− Радиожиіліктік спектрді қолданудағы жобалау бойынша және
әртүрлі бағыттағы радиоқызметтер арасындағы радиожиілік жолағын бөлу
және де РЭҚ ЭМС қамтуға бағытталған, стандарттарды жасауда РЭҚ-ң қайта
модернизацияланатын және құрастырылатын радиожиілікті айқындау және
иемдену жатады;
− РЭҚ-ң ЭМС қамтуға бағытталған стандарт пен нормаларды
орындауда бақылау ұсынылып, РЭҚ өндіру, жобалау және де әртүрлі жоғары
жиілікті аппаратура, электрикалық құрылғылар мен қондырғыларда
орындалуы жатады.
1.7 РЭҚ ЭМС тестілеу
РЭҚ қондыру сатысының ЭМС талдау кезінде РЭҚ нақты орналасуын,
жиілік иелену және жеке бағыттардағы антеннаның сәулеленуден қорғауын
қарасыту керек. Жіберілетін ақпарат сапасына, уақыт және есептуе құнына
байланысты талдау кезінде ЭМС әдістерінің бірін таңдайды.
ЭМС талдау:
ЭМС әртүрлі аппаратурада жұмыс жиілігінің өзгеру әсерін тексеру;
Қондырылған аппаратураға толықтауыш жіберуші сәулесінің әсерін
анықтау;
Қондырылған
аппаратураға енгізу кезіндегі қабылдауышта
туындайтын кедергі денгейін бағалау;
Кедергінің минималды әсер ету нүктесімен жіберуші мен
қабылдағыштың орналасу орнын таңдау;
Кедергінің қайнар көзі мен себептерін табу;
Нақты кедергінің басу әдісі мен деңгейін анықтау;
Аппаратура орналасқан нақты жерге электромагнитті аймақ туралы
акпарат жинау;
Берілген аймақта таралу жоғалуларын есептеу;
Бекітілген нормалар бойынша нақты аппаратураны сәйкестікке
тексеру;
Қарастырылып жатқан жүйе үшін ең жақсы жиіліктік диапазон
таңдау.
1.7.1 ЭМС In-situ тестілеуі
Кейде, ЭМС - ті зертханадан басқа жерде жүргізген дұрыс. Оны ЭМС
тестілеуде in-situ орнында тестілеу деп атайды. Бұл тестілеу
тәжірибені,білімді және мамандандырылған құрылғыларды талап етеді. In-
situ тестілеу әдетте потенециалды конфигурация немесе стационарлы
орнатуларда өте күрделі және үлкен құрылғылармен орындалады. Осы
тестілеуді сәйкестік арызы (doc) немесе Еуроодақтың сертификатын алу үшін
қолдануға болатын, сынақ хаттамаларын алу мақсатында өндірушінің
ғимаратында орындаған тиімді.
Артықшылықтары :
In-situ ЭМС тестілеуі негізі ЭМС сынақ зертханаларына орналастырыла
алмайтын өнімдер,үлкен және күрделі аппаратулар, стационарлы
қондырғылар үшін жайлы болып келеді.
Тестілеу жұмыс уақыты емес кезде өткізіледі. Өйткені орнату кезінде
минималды уақытқа жеткізуге мүмкіндік береді (зауыт, өндірістік кәсіпорын
және т.б).
ЭМС кемшіліктердің анықтаулары кәсіпорында сынақ уақытында
немесе ақау кезінде орындалуы мүмкін.
1.14 Сурет - In-situ ЭМС тестілеуі
1.7.2 Бағдарламалық тестілеу
АСОНИКА-ЭМС жүйесі өз кезегінде АСОНИКА жүйесінің құрамдас
бөлігі болып табылады және ол CALS - технологиясының принципі бойынша
аппаратураның сапасын қамтамасыз ететін аймақғын толық шешуді
ұсынады.
Ішкi жүйенiң мәселесін көтерген iшкi жүйелерiн жұмыстың
нәтижелерiмен РЭҚ дайындалатын осы құрылыммен (виртуалды
)
электрондық макетiнiң құрылымына электр, жылу пiшiндеуге рұқсат беруге
толтыруға жасаған арнаулы бағдарламалық кешен, АСОНИКА жүйе -
механикалық, электромагниттiк және аппаратурада радиациялық процестер,
сенiмдiлiктiң көрсеткiштерiн диагностикалық модельдеу, талдауды жүзеге
асырады, сонымен бiрге баспа төлемдерiнiң топологиялық жобалауының
танымал жүйелерiмен және танымал CAD жүйесін интегралдауға рұқсат
бередi. Қазiргi уақытта жүйе 7 - шi iшкi жүйелерден тұрады:
АСОНИКА- М РЭҚ- тың құрылымдарының механикалық әсерлерiне
көлемдiк талдаудың iшкi жүйесi;
талдаудың iшкi жүйесi және рэс құрылымдардың механикалық
әсерлерiне тұрақтылықтың қамтамасыз етуi, виброизоляторларға орнатылған,
АСОНИКА- В;
талдаудың iшкi
жүйесi және аппаратура АСОНИКА-Т
құрылымдарының жылу сипаттамаларын қамтамасыз ету ;
РЭС баспа түйiндерiнiң құрылымдарын талдаудың iшкi жүйесi
жылуға және АСОНИКА- ТМ механикалық әсерлер - қара түнектер;
АСОНИКА- Р (ЭРБ ) электрлікрадио бұйымдардың режiмдерiн
жұмыс автоматталған карталарды толтыру iшкi жүйесі;
АСОНИКА- Б ЭРБ нақты жұмыс режiмдерiнiң есептеуiмен
тоқтаусыздық РЭҚ көрсеткiштерiн талдаудың iшкi жүйесi ;
АСОНИКА РЭҚ электромагниттiк үйлесiмдiлiкті талдаудың iшкi
жүйесi;
АСОНИКА- УМ жобалаудағы РЭҚ модельдеуімен басқарудың ішкі
жүйесi.
1.15 Сурет - АСОНИКА құрылымдық сұлбасы
Үш өлшемдi электромагниттiк АСОНИКА- ЭМС моделдеуі Ресей
федерациясында мынадай ғылымның даму салаларында қолданылады:
− ақпараттық - телекоммуникациялық жүйелер ;
− перспективалық қаруланулар, әскери және арнаулы техника;
− көлік , әуе және ғарыштық жүйелер;
− энергетика және энергия үнемдеу.
АСОНИКА - ЭМС жүйесі АСОНИКА жүйесінің барлық қолдану
аялары шеңберiнде сенiмдiлiктiң биiк көрсеткiштерi деңгейiне жетуге
мүмкiндiк бередi және бұйым сапасы, жаңа өнiмдi шығудың мерзiмдер i
базарға азайту, және ең бастысы, бұйымның өмiрлiк циклдасының негiзгi
кезеңдерiне шығын айтарлықтай төмендеу.
АСОНИКА-ЭМС жүйесі
шетелдiк аналогтердiң алдында
артықшылықтарға ие болады. Бұл ең елеулi артықшылық, құн. Белгiлi
ресейлiк кәсiпорындар бірнеше мың евро тұратын бағдарламалық
кешендерді ала алмайды ,сондықтан олар
АСОНИКА-ЭМС ресейге
бағытталған бағдарламалық кешендерiн алады және олар арзан тұрады.
АСОНИКА-ЭМС жүйесінiң кемшiлiгi оны әзiрше мүмкiн орындаған
мiндеттердi шектеулi шеңбердi болып көрiнедi. Дегенмен болашақта жүйенің
шешетiн мiндеттер шеңбері едәуiр кеңейтiлген болады, өйткенi есеп айырысу
өзегi электромагниттiк өрiспен байланған кез - келген мiндеттердi пiшiндеуге
рұқсат бередi. Жүйеге жаңа мүмкiндiктерiн енгізуде, сонымен бiрге оның
сертификаттауында және жарнамада авторлар одан әрi жұмысты бағытын
көреді.
ЭМС сұрақ адамдар қауiпсiздiктi қамтамасыз ету үшiн және
апаттардың алдын алуда өте маңызды болады.
ЭМС- тың төңiрегiндегi сұрақ 1.16 - шi келесi сұлба түрінде таныстыруға
болады.
1.16 Сурет - ЭМС мәселелерінің базалық көрінісі
Бөгеуіл көзі электромагниттік энергияны сұрыптайды және бөгеуіл
рецопторына таралу аймағы арқылы
жіберіліп,соңынан дұрыс
функциолдауының бұзылуына алып келеді. ЭМС сұрақ қабылдағыштың
рөлiн ойнайтын құрылғы ғана осындайда көрiнiп қалады, кедергiлердi әсер
салдарынан керектi мөлшерде iстеуі тоқтайды. ЭМС мәселелері жүйелiк
деңгей бойымен келесi түрлерге бөлінеді:
− ЭМС ішкіқұрылғы. Осыған (ЭРИ ) электр радио бұйым паразиттiк
өзара байланыстары және iшiнде әр түрлi электронды аспаптардың
электрондық құрамдастары жатады. Тағы да әр түрлi интегралдық
микросұлбалар iшкi элементтердiң арасындағы ЭМС - ты мында жатқызуға
болады;
−
(құрылғыаралық) ішкіжүйелiк ЭМС. Мысалы, деңгей бұл арасында
өзара iс - әрекет электрондық мәселенi қарастырады және ұшақты бiр жүйенi
құрам кiрушi электр құралдармен немесе кеме;
− аралық жүйелiк ЭМС. Екi өзара iс - әрекетте пайда болған сұрақ
ЭМС мында жатқызуға болады, немесе күрделi жүйелерден астам - екi
ұшақтар, ұшақтары мысалы және радиотарату қондырғы қуаты.
Жағдайлардың көпшiлiгiнде iстен шығу және апат ЭМС - қа қатысты
жүйеде болады және аралық жүйелiк деңгейге қарағанда күрделi жүйе,
ЭМС- тың сұрақтарының ықтималдығы жоғары. Бұл ұшақ күрделi
техникалық жүйелердi жобалауға дәстүрлi тәсiлi бар күйiнде тi байланған,
немесе кеме, мүмкiн емес барлық құралдар мен жүйелер үшiн ЭМС - тың
төңiрегiдегi барлық нормалар мен стандарттауларды сақтауға бақылау
қамтамасыз етiлсiн, сонымен бiрге, жүйе негiзiнен ең маңызды. Бұл мүмкiн
тек жобалаудың барлық деңгейлер мен кезеңдерлерде ЭМС сұрақтарды
компьютер модельдеуiн көрсеткен. Алайда, әзiрше жалғыз тәсiлмен ЭМС - ке
табиғи сынақ арқылы көз жеткiзуге болады және осы өндiрушiсiнің өнiмi
ЭМС- тың төңiрегiндегi стандарттарына сәйкес келуін және бұны растайтын
құжатын алу. Жағдайлардың көпшiлiгiнде, өндiрiс орындарында ӨЖЖ
радио әсiресе шығаруға байланыссыз
-
аппаратура,
тапсырмаларды
техникалық талаптарының орындауына ат үстi қарауы шектеледi және ЭМС -
тың төңiрегiндегi МЕСТ. ЭМС арналған стандарттарға бұйымның
параметрлерiн сәйкестiкті растайтын құжаты тапсырушының талабында
берілген стандарттардың талаптарына бұйымның сәйкессiздiгiн
жағдайлардың көпшiлiгiнде анықтаған сынау өткiзедi. Құрылымға
өзгерiстердi енгiзуден кейiн және құрал, сынақ электр жүйесi қайта
қайталанады. Осылай сол жалғаса отырып,
бөгеуiлге берiктiкке
стандарттарды талап әзiрше қамсыздандырылмайды. Бұл процесс недәуiр
шарша (бiрнеше жылдарға) кешiгіп елеулi қаражаттарды жұмсайды .
Көрiлетiн, табиғи сынақтау қандай маңызды кемшiлiктерге қатар ие болады -
биiк құн, үлкен уақытша шығындар, (ал кейде және үлгiлi топтама)
тәжiрибелiк үлгiнiң өндiрiсiндегі қажеттiлiк. Қарағанда сынақтарды объе кт
iрiрек, ол сол үшін қымбаттау түседi. Мынау кемшiлiктерi ЭМС - тың
сұрақтарын компьютер модельдеуi айрылған: әжептәуiр кәдiмгi жұмыс
станциясының мiндеттерiн көпшiлiктiң орындауы, модельдеудiң уақыты
үшiн салыстырғанда аз, тәжiрибелiк үлгiнiң өндiрiсi, модельдеу бiр кiсiнi
мүмкiн орындауға қажетi жоқты, ал бүтiн емес зертхана. Компьютер
модельдеуiн кемшiлiк электромагниттiк процестер барлық 5
бағдарламаларды негiз жататын математикалық модель сияқты факт анау
болып көрiнедi, және моделдеу әдiсi, тым болмайтын iсi фактор бәрi ескерсiн
және нақты құрал қатысатын оқиға немесе құралдарды жүйеге. Мынау
кемшiлiк әр моделдеу үшiн iргелi жалпы болып көрiнедi, өйткенi
модельдеудiң мағынасы жалпы объектiнiң шағымдаусыз жоғалады. Бiрақ
жағдайлардың көпшiлiгiнде, бұйымына мынау есепсiз факторларына әсер өте
аз және оларды елемеуге болады. Табиғи өлшеулер нәтижелердiң арасындағы
айырмашылық және есептеу 3, 8 - ден 5 -ке дейiн 5,3% - ке құрайды. Жоғарыда
айтылғандарды
есептей
келе, автор радиоэлектронды аппаратураның
жобалауының әдiстемесi, тұрақты сыртқы электромагниттiк әсерлерге
өңделген болды. 1.17 суретте әдiстеменің алгоритмі көрсетілген .
1.17 Сурет - Электромагнитті сәулеленуге тұрақты электронды
құрылғының жобалау әдісінің алгоритмі
Бiрiншi кезең бөгеуiлге берiктiкке, МЕСТ көрсетiлетiн талаптарын
және халықаралық стандарттармен талдауды болады. Мынау талдау сыртқы
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Берілген дипломдық жобада радиотехникалық құрылғылардың
электромагнитті сәйкестігін талдау қарастырылған.
Жобада
сонымен қатар, электромагнитті сәйкестікті
қамтамасыздандырудағы жылжымалы объектілердің техникалық
құрылғыларын рационалды орналастыру әдістемесі,
электромагнитті
сәйкестігі әсер ететін радиоэлектронды құрылғылардың
техникалық
сипаттамасы және мәселелерінің туу себептері, ішкі шуыл мен пайдалы
сигналдың рұқсат етілген деңгей графигі келтірілген.
Жобада, сондай-ақ, өмір тіршілік қауіпсіздігі мәселелері, соның ішінде
ғылыми-зерттеу жұмыстарына арналған бөлмедегі электромагниттік
сәулелену қауіпсіздігі және жарықтандыру жүйесі қарастырылған
АННОТАЦИЯ
В данном дипломном проекте рассмотрен анализ электромагнитной
совместимости радиоэлектронных средств.
В проекте также представлены
методология рационального
размещения технических средств подвижного объекта в интересах
обеспечения электромагнитной совместимости, технические характеристики
радиоэлектронных средств, влияющие на их электромагнитную
совместимость и причины возникновения проблемы.
В проекте также описаны вопросы безопасности жизнедеятельности, в
том числе система безопасности электромагнитного излучения, освещение в
кабинете, предназначенном для выполнения научно-исследовательской
работы
ABSRACT
In this degree project the analysis of electromagnetic compatibility of radio-
electronic means is considered.
The technical characteristics of radio-electronic means influencing their
electromagnetic compatibility and the reasons of emergence of a problem are also
presented in the project methodology of rational placement of technical means of
mobile object in interests of ensuring electromagnetic compatibility.
In the project activity safety issues, including system of safety of
electromagnetic radiation, lighting in the office intended for performance of
research work are also described
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .7
1 НЕГІЗГІ БӨЛІМ ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .8
1.1 Жылжымалы радиобайланыс желілеріндегі электромагнитті сәйкестік ... ...8
1.2 ЭМС қамтамасыздандырудағы жылжымалы объектілердің техникалық
құрылғыларын рационалды орналастыру әдістемесі ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... 10
1.3 UMTS РЭҚ және бағытталған сканерлеу диаграммалық антеннасы бар
РЭҚ ЭМС шарттарын бағалау көрінісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...15
1.4 ЭМС мәселелерінің туу себептері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...21
1.5 ЭМС әсер ететін РЭҚ техникалық сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...24
1.6 РЭҚ мен жүйенің ЭМС негізгі қамту жолдары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..2 5
1.7 РЭҚ ЭМС тестілеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..26
2 ЕСЕПТЕУ БӨЛІМІ ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...38
2.1Жүйеаралық ЭМС есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 38
2.2. EGSM-900 және CDMA-800 байланыс жүйелеріндегі ЭМС ... ... ... ... ... ... ... .. 40
2.3 Радиотолқын таралу жолындағы энергия жоғалулар ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ..44
2.4 ЭМС қамту шартын бағалау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..51
3 БИЗНЕС ЖОСПАР ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..53
3.1 Түйін ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...53
3.2 Компания және сала ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..53
3.3 Қызметтерді бейнелеп жазу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 54
3.4 Маркетингті стратегия (бағдарлама) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...54
3.5 Еңбек сыйымдылығы жұмысын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..54
3.6 Жасалынған жұмыстың бағасын есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 56
3.7 Интеллектуалды еңбек бағасы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .61
4 ӨМІРТІРШІЛІК ҚАУІПСІЗДІГІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..63
4.1 Электромагниттік сәулеленудің адам ағзасына әсері ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... 63
4.2 Электромагниттік сәулеленудің алдын-алу шаралары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..65
4.3 Жасанды жарықтандыру есебі ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .69
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .71
Қысқартылған сөздер ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..71
Әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .73
А қосымшасы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 74
Б қосымшасы ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .75
КІРІСПЕ
Халықаралық бірлестік электромагнитті сәйкестік (ЭМС) талаптарын
қатаңдату түсінігіне келді және электромагнитті кедергілердің әсеріне түскен
және қайнар көзі болып келетін, техникалық құрылғыларды және олардың
барлық түрлерін қадағалауды ұйғарды.
Электромагнитті кедергіге сезгіштігі жоғары микроэлектроника,
ақпараттық технология құрылғылары мен радиобайланыс құрылғылары
үлкен қарқынмен қоғам өмірінің әртүрлі саласында және экономиканың
барлық бөлімдеріне енуіне байланысты өзгертулердің қажеттіліг туды. Бұл
процесс ғылыми-техникалық прогресстің дамуымен байланысты.
Ғылыми - техникалық прогресс дамуына керекті электротехникалық
аппаратура мен табиғи құбылыстардан болатын, кедергі әсер ету кезінде
электротехникалық, электронды және радиоэлектронды аппараты, жүйелер
мен қондырғылардың тағайындалуы бойынша функционалды жұмыс жасау
үшін электромагнитті сәйкестікті қамтамасыздандыру.
Электромагнитті кедергілер тудыратын немесе әсерлеріне сезімтал
барлық электрикалық және электронды құрылғылар, аппаратуралар, жүйелер
мен стационарлы және жылжымалы қондырғылар келесідей жасалыну керек:
Радио
-
және телекоммуникациялық құрылғылардың
функционалдауын қамтамасыздандыратын деңгейінен олардан туатын
электромагнитті кедергісі аспауы керек;
Құрылғылар тағайындалуына сәйкес олардың функционалдауын
қамтамасыздандыратын электромагнитті кедергілерге өзіндік қажетті
тұрақтылық деңгейі иемдену.
ЭМС саласындағы Халықаралық және еуропалық стандарттарда, ТК
77 МЭК, СИСПР, ТК МЭК , СЕНЭЛЕК, ЕТСИ-мен құрастырылған, отандық
өндірістің заманауи ЭМС талаптарына иемденуге мүмкіндік берген,
электромагнитті кедергілерге тұрақтылық талаптары, электрикалық
желілерде электрикалық энергия сапасын қамту бойынша талаптары
қарастырылған. Мемлекеттік стандарт ретінде ЭМС саласында жаңа ресейлік
стандарттар ТМД елдерінде де қабылданды.
ЭМС саласында техникалық жүйелерді еуропалық басқару әдісін
мемлекетке енгізу қажеттігінде отандық ғалымдар бір түйінге келді.
Нәтижесінде отандық өндіріс ЭМС заңдық деңгейде енгізуге дайын,
сынауыш инфрақұрылым функционалдайды және өзара үйлескен ұлттық
ЭМС стандарты жұмыс жасауда.
1 НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1.1 Жылжымалы радиобайланыс желілеріндегі электромагнитті
сәйкестік
МЕСТ Р-50397-92 сәйкес радиоэлектронды құрылғылардың (РЭҚ)
электромагнитті сәйкестігі (ЭМС)
қолдану
уақытында басқа РЭҚ
радиобөгеулдеріннің әсер етпеуі - бір уақытта функцианерлеуді ұсынатын
РЭҚ касиеті. Теміржол көліктерінде радиотолқындарды рефракция мен
шағылысуға әкелетін қанық және тығыз теміржол станция үшін
радиоэлектронды құрылғылар, жоғарғы деңгейлі электрлік кедергілер мен
металлдық өріс қоршайды. Радиоқабылдағыш құрылғының сезімталдылығын
толық мөлшерде ұйымдастыруға жоғарғы деңгейдегі кедергі мүмкіндік
бермейді. Кедергілік дабылдың спектралдік құрамы жоғарғы жиілікке 6
дбоктава
жылдамдықпен иіледі. Бұл процесс дециметрлік
радиотолқындардың байланыс құрылғыларының дамуының талпынуын
түсіндіреді. Бірақ теміржол станция жағдайларында жақын орналасқан
радиоқұрылғылардың көп болуы радиостанциялардың өзара әрекеттесуін
бірінші қатарға қояды. Бұл радиоқабылдағыштың негізгі және қосымша
қабылдау каналына жіберушінің негізгі және қосымша сәуленуінің әсері.
Радиосәуленуінің әсерінің әдістері мен жолдарының бірнеше түрлерінен
теміржол көлігі ЭМС камтамасыздандыру үшін негізгі және маңызды
мәселелерін қарастыруға болады:
1. Бір жиілікте жұмыс жасайтын радиостанциялардың өзара жұмысын
қамтамасыздандыру үшін координатық қашықтығын анықтау.
2. Әр түрлі жиілікте жұмыс жасайтын,бірақ жақын орналасқан
радиостанция антеннасының бұғаттаудан арылту үшін ең аз керекті
кеңестіктік беруді анықтау.
3. Радиостанция арасындағы қашықтықты азайту үшін жан-жақты
бағытталған және жан-жақты поляризацияланған антенналарды қолдану.
4. Радиобайланыс станцияларында интермодуляциядан бөгеулдерді
алдын-алу үшін сәйкестендірілген жұмыс жасайтын жиіліктердің торын
жоспарлау.
Қазақстан теміржолында жиіліктік ресурсын қолдану шартымен
анықталатын, нормативті құжаттар мен әртүрлі қызметтер арасында жиілік
анықтайтын
Мемлекеттік радиожиіліктер бойынша комиссиясымен
станциялар арасындағы радиожелілер жобалынады.
Әрбір станцияда ЭМС қамтамасыздандыру жобалаудың мақсаты болып
келеді. Жиілікті жобалау келесі түрде болады.
Жиіліктік-аймақтық жоспар бойынша теміржолдың нақты ауданында
қолданатын дуплексті пойыздық ПРС-Д радиобайланысының жиіліктік
тобының номірі анықталынады. Пойыздық симплексті және ремонтты-
оперативті радиобайланысының (ПРС-С, РОРС-Л и РОРС-В) жиіліктік
тобының номірі ПРС-Д нөмірімен сәйкес келу керек.
Станциядағы радиожелілергебайланысты есептік кестеде нақты бір
станцияға келетін ПРС-С, РОРС-Л, РОРС-В, СРС жиіліктерін қамтитын
сәйкес жиілік тобы (СЖТ) таңдалынады. Сонымен қоса станциялық
лакомативтер мен станцияның техникалық жұмыскерлерінің
радиостанциялық жиіліктері таңдалынады.
Өзара бұғаттау болдырмау талаптарынан келе таңдалған СЖТ үшін
радиоқұрылғылар арасында кеңестіктік берулер есептелінеді. Тасушы
радиостанциялар арасындағы қашықтықты ескере отырып жіберуші қуаты
мен қондырылатын стационарлы радиостанция антенның биіктігі
есептелінеді.
Станция жиілігін жобалау кезде децимертлік және гектометрлік
диапазондағы толқындық поездық радиобайланыс арнасына
интермодуляциялық әсерлердің пайда болуын болдырмау керек. Сондықтан
бір станцияға келесі жиіліктер қолданған жөн:
1. Метрлік диапазон 2125 кГц берумен;
2. f1+f2=f3 түрдегі кедергі тудыратын;
3. РС-Д радиостанцияның дуплексті қабылдау арнасының жұмыс
жасайтын негізгі жиілігімен сәйкес келетін;
4. 153 525 кГц жиілікті қабылдау f=307 050 кГц болғанда және 153 550
кГц жиілікті f=307100 кГц кезінде;
12 Вт куатпен жұмыс жасайтын стационарлы радиостанция
антеннаарасы 15 м-ден аз болмауы тиіс. Сонда ең аз жіліктік беру (ЕАЖБ)
0,8-0,9 МГц тең болады.
Радиоқұрылғылардың арасындағы жиіліктік беру 1 МГц болған
жағдайда ең аз рұқсат етілген қашықтық (ЕРҚ) 300 м-ден аз болмауы тиіс.
Маңызды кедершілердің деңгейін, сонымен қоса басқа да радиоэлектронды
құрылғылардың мүмкін әсерлерін ескерсек стационарлы қабылдағыш пен
тасушы радиостанцияның шумбасушы деңгейін 0,9-1,1 мкВ қою керек.
Егер бір қызметтік мекемеде бірнеше командирлер орналасса және де
әрбіреуі өзінің радиожелісімен жұмыс жасаса, онда стационарлы
радтостанция арасындағы әсерлі болдырмау үшін әрбіреуіне екі антенна,
яғни жіберуші және қабылдаушы қолдану керек.
Радиостанция орналасқан жерде барлық жіберуші антенналарды
орналастырған жөн. Нақты есептеулерден соң, Lдоп ескере отырып
қабылдаушы антенна қашықтықта, арнайы мачтада орналастыру керек. Екі
антенналық кірісі бар УПП-2-2 қабылдау
- жіберуші стационарлы
радиостанция РС-23-пен комплекстену керек. Радиостанцияны қысқы
уақытта жылытатын
электроқыздырғышы бар арнайы контейнерде
орналастыруға болады.
Бағытталған антенналар мен РС-23 радиостанцияның төмендетілген
қуат режимін қолдана отырып радиоқұрылғылардың арасындағы әсерлерді
азайтуға болады. Егер де өшуліктің мәнін азайту керектігі туып тұрса, онда
антенна фидерге РК-50-17-51 және РК-50-13-51 типті тұрақты аз өшулікті
коаксиалды кәбел қолданылады. ЭМС мәселесі бір теміржол станциясында
жұмыс жасайтын РЭҚ арасында жиіліктік,кеңестіктік және радиостанция
антенналары арасындағы бағытталған берулер арқылы шешіледі.
Кедергі жасап тұрған радиостанциядан қабылдағыштың кірісіне түскен
дабыл деңгейі жіберілетін кедергі дабыл деңгей кқмегімен аспаған жағдайда
радиостанцияның жақсы жұмысы қамтылады. Кернеудін шекті мәні
қабылдағыштың нақты әсерге қорғаныс параметрлерімен анықталынады.
Егер радиостанция антенналары бір-біріне жақын орналасса (30м дейін),
онда бөгет дабыл деңгейі кедергі жіберушінің шығыс дабыл деңгейімен және
антенна арасындағы электромагнитті өріс сенімділігінің көмегімен
анықталынады. Координациялық қашықтық деп кедергісіз бір жиілікте
жұмыс жасайтын радиостанция антенналар арасындағы жіберілетін ең аз
қашықтық.
УПП-2 қабылдағыш жиілігімен сәйкес келетін, жіберілетін кедергі
дабыл деңгейі: Uкед.жіб.-10дБмкВ (0,3 мкВ). Мұндай жағдайда кіріс дабыл
деңгейінде шумбасқыштың жұмысы керек етілмейді.
1.2
ЭМС қамтамасыздандырудағы жылжымалы объектілердің
техникалық құрылғыларын рационалды орналастыру әдістемесі.
Жылжымалы байланыстың дамуына байланысты ақпарат алмасудың
барлық түрлерімен қамтамасыздандыруда жаңа талаптар сұралынғандықтан
қабылдау,жіберу және ақпаратты өңдеуге арналған жылжымалы
объекттердің (ЖО) құрамындағы техникалық құрылғылардың (ТҚ) өсуіне
әкеледі. Техникалық құрылғы РЭС, есептеу техника құрылғысы, электронды
автоматика құрылғысы, электротехникалық құрылғы,сонымен қоса
өндірістік, ғылыми және медициналық құрылғы бола алады. Дегенмен
жылжымалы объекттерде техникалық құрылғылардың концентрациясының
өсуі объекттік ЭМС қамтамасыздандырудың қиындығын тудырады. Бір
жағынан ТҚ сапалық мүмкіндіктерін санының өсуімен салыстырғанда,екінші
жағынан оның меңгеру шапшандылығын жиіліктік ресурс қажеттілігімен
салыстырғандағы объекттік ЭМС қамтамасыздандырудың өзекті мәселесі
болып келеді.
ЭМС мәселелерін техникалық және ұйымдастыру шараларын қолдана
отырып шешуге болады (1.1 сурет). ЭМС сұрақтар ЖО құрамындағы ТҚ
қолдану және жобалаудан бастап құрастыруға дейінгі бөліміндерінде
қарастырылуы керек. РЭҚ зерттемелер соңында күрестің қолжетімді
шарасының терімі кедергілермен азаяды, ал оның құны өседі. ЖО
жобалаудағы бастапқы кезеңдегі әсер етуші кедергілерден арылу
экеономикалық тұрғыдан және басқа да жақсы нәтижелер береді. ЖО
жобалау кезінде уақытында қолданылғын шаралар қарастырылмаған
кедергілер әсерінен туатын көптеген потенциалды қиындықтан айналып
өтуге мүмкіндік береді.
ё
1.1 Сурет - Жалпыланған ЖО ТҚ ЭМС қамтамасыз ету әдістерінің
классификациясы
Нормативтік құжаттарда ЖО-ның ТҚ үшін экземплярлық стендінің
тексерісі кезіндегі электромагнитті кедергі (ЭМК) кернеуінің шекті мәні
бекітілген (1.2а сурет). ЖО ТҚ концентрациясының үлкейту нәтижесінен
ЭМС қамтамасыздандыруды қиындататын қарастыралмаған кедергілер
деңгейі өседі (1.2б сурет).
Күрделі геометриялық шектік шарттар есебімен және жақын аймақ
сәулеленуінің электромагниттік өріс кернеуін есептеу қажеттілігі ТҚ өзара
әсерлесу моделін жасау үшін уақыттық аймақтағы ақырғы беру (УААБ) әдісі
сәйкес келеді. Бұл әдіс Максвеллдің теңдеуін болшектеп есептеу мен
кеңестіктік және уақыттық туынды электрлік және магниттік өріс орнына
орталық
-
беру жақындығын өолдануды ұсынады. Бір уақыттық
интервалда,есептелінетін аймақ бөлігінде үзіліссіз ЭМК дискретті түрде
ұсынады.
Әдістің нақтылығы кеңестіктік ұяшық пен толқын ұзындығының
мөлшерлерінің қатынасымен анықталады. 160 толқын дискретизациясы
кезінде ақау 7% аспауы тиіс. Қолданылатын әдіс дұрыстығы қарапайым
дипольмен элетромагниттік өріс сәулеленуінің моделдеуіне байланысты
тесттік есеп
шешімінің нәтижесімен расталынады. (180) толқын
дискретизациясының аз көлемінде, тұрақты тербелістер режимінде
аналитикалық және бөлщектік нәтижелер айырмашылығы 4% аспайды.
1.2 Сурет - Электромагнитті кедергінің деңгей көрсеткіші
мұндағы: а)
жылжымалы объекттерде орналасқан техникалық
құрылғылардан келген электромагнитті кедергінің максималды деңгейі;
б) техникалық құрылғылар функцианерлеу кезіндегі жылжымалы
объекттегі электромагниті кедергі деңгейі.
1.3 Сурет - Уақыттық аймақтағы ақырғы беруінің үшөлшемді ұяшығы
мұндағы: а) декартты координат жүйесінде;
б) электромагнитті өріс құраушылау проекциясы.
1.4 Сурет - Нақты сәулелендіргіштің аналитикалық есептеу мен сәуленің
бөлгіштік моделдеу әдісі
Нақты сәулелендіргіш орналасқан және металл қабырғалары бар
корпуста техникалық құрылғы функционалды моделдеу үшін қолданады.
Жергілікті жылжымалы объектте (ЖЖО) орналасқан технакалық құрылғылар
үшін нақты нормативті құжаттармен анықталған нақты сәулендіргіштің
мінездемесі және де корпустан 1 м қашықтықта электромагниттік өріс кернеу
деңгейі нормадан аспайды.
Е 37 7,39 lg
f
0,15
(1.1)
24 7,65 lg
f
30
(1.2)
20 17 lg
f
100
(1.3)
Байлағыш коэффициентінің көлемі бойынша ЖО-ң ТҚ-ң өзара әсерінің
деңгейін бағалау жүргізілді. Оның көлемі қозу нүктесінің қуатының
бағытталған бақылау нүктесінің қуатына қатынасымен анықталады.
P2 I 2U 2
I U
(1.4)
K P 1 1 1
1.5 Сурет - Өзара әсер ету моделдеуі
мұндағы: а) антенна;
б) жергілікті жылжымалы объекттің техникалық құрылғысы.
ЖЖО орналасқан антеннаның өзара әсерін (1.5 сурет) есептік шеткі
аймаққа бастапқы толқындар жеткен кезде электромагнитті толқын
шағылыспай жұтылу үшін шекті шарттар енгізу қажет. Яғни сәулендіргіштен
тараған және толқын үшін көрінбейтін кеденді енгізу қажет. Мұндай
құрылым шексіз есептеу аймақ көлемін моделдеуге мүмкіндік береді.
Мұндай шекті шарттардыор жұтушы шекті шарттар (ЖШШ) деп атайды.
Радиобайланыс қашықтығын есептеу бақылау нүктелерінің кернеу деңгейі
бойынша жүргізілді (1.6 сурет).
1.6 Сурет - Орнатылған қашықтыққа байланыс қамтамасыздандыру
мұндағы: а) бақылау нүктелерінің координаттарын анықтау;
б) электромагнитті өріс кернеуін анықтау.
Алыс қашықтықта орналасқан тілшінің қабылдауышының кірісінде
қажетті, пайдалы дабыл деңгейін қамту үшін минималды электромагнитті
өріс кернеуінің деңгейі келесі формуламен есептелінеді.
E0
P2 z 0 4
WT2 2 G2 f 2
(1.5)
1.3 UMTS РЭҚ және бағытталған сканерлеу диаграммалық антеннасы
бар РЭҚ ЭМС шарттарын бағалау көрінісі
Ұялы желі байланысын құрастыру кезіндегі маңызды мәселелердің бірі
- басқа радиоэлектронды құрылғыларды желінің РЭҚ ме ЭМС қамту.
Радиожиілікті спектрді бөлу кезінде туатын бұл мәселе тұрақты түрде
қайталанып келеді. Сонымен қоса арнаны кодтық бөлу 3Gжелісін құру
кезінде улкен мәселелердің бірі болып келеді. Біріншіден, мұндай желідегі
потенциалды кедергі жиіліктегі желінің барлық РЭҚ-тың қуат қосындысына
тең. Екнішіден, UMTS желісіне арналған 2ГГц диапазон радтожиілігінде
әртүрлі бағыттағы көптеген радиоэлектронды құрылғылар жұмыс жасайды.
Бұл жағдайда ЭМС экспертиза кезінде РЭҚ бірге қолдану шартын дәл
бағалау қажеті туады. Сонымен бірге коммерциялық UMTS желілерін
болашақта дамыту кезінде ЭМС шарттары өзгеруі мүмкін.
Бұл дипломдық жобада 2ГГц радиожиілік диапазондағыпотенциалды
сәйкестендірілмейтін радиоқұрылғылардың маңызды бөлігін құрайтын
UMTS
желісінің базалық станциясы мен бағытталған сканерлеу
диаграммалық антеннасы бар РЭҚ-ті ЭМС шарттарын бағалау ұсынылған.
Өзінің қасиеттеріне байланысты РЭҚ-ң осы түрі таңдалынды.Бұл РЭҚ-ң
басқалардан ерекшелігі: бағытталған сканерлеу диаграмасы бар антенна
желідегі нақты кеңестікті жеке бөлшекерге бөлуді қамтиды. Соның салдары,
яғни
UMTS
желісінің потенциалды кедергісі барлық базалық
станцияданшыққан қуат қосындысына тең.
Жобада бұл әдістің негізгі мүмкіншіліктері қарастырылды және әртүрлі
жағдайдағы статикалық моделдеу нәтижесі көрсетілді. Бағытталғын
сканерлеу диаграммасы бар антенна РЭҚ ретінде жылжымалы пайдалы
дабыл көзінің бағытына салыстырмалы түрде жіңішке бағытталған сканерлеу
диаграммас бар адаптивті ФАР және әртүрлі бағыттағы РЛС қолданылды.
Болашақта мұндай радиоэлектронды құрылғылар РЭҚ деп аталынатын
болады. РЭҚ-дың айналу кезінде айналатын бағытталған диаграмма (БД) S2
ауданына түсетін базалық станция (БС) саны NΔ БД еніне, РЭҚ-ң
қашықтығынан, UMTS жіләсәндегі БС-ң тығыздығына байланысты және
Пуассон теңдеуіне бағынады.
N P( N )
N
N !
e
(1.6)
мұндағы: λ - S2 ауданындағы орташа БС саны және тығыз орналасқан
желі құрылымы үшін:
S 2
kr 2
2 2
kr 2
(1.7)
мұндағы: k=1.95 - 3секторлы гексогоналды ұяшығының ауданын
есептеу үшін арналған коэффициент;
r - ұяшық радиусы.
1.7 Сурет - UMTS желісінің құрылымдық сұлбасы
Егер UMTS желісі тығыз орналасқан гексоганалды құрылымы болса,
онда РЭҚ-дан қашықтаған сайын S2 ауданында БС саны өсу керек. Бұл
жағдайды есептеу және моделдеу кезінде ескеру керек, яғни РЭҚ-дың
арасындағы қашықтықты, теңбөлінген БС тобын және осы әрбір топта қанша
БС барын білген жөн. 1,8 суретте көрсетілгендей S2 ауданын шартты
қабаттарға бөлеміз.
Егер қабат қадамын Δ теңдетіп алсақ және ұяшық диаметріне тең
болса, яғни Δ=2r, онда і-ші қабаттағы NΔі БС саны және олардың Rі
қашықтығы келесі формуламен есептелінеді:
N i
4
k
tg ( 2)(
2 Rmin
i 1)
(1.8)
Ri Rmin
2
(1 2i)
(1.9)
tg ( 2) Rmax Rmin
R
Rmax
1.8 Сурет - S2 ауданын шартты қабаттарға бөлу сұлбасы
Rmin=70 км, Rmax=90км, r=1,5 км, k=1,95 (3-секторлы ұяшық) үшін
әртүрлі ендегі БД антенна РЭҚ (20,40,60 және 100) (1.8) және (1.9) формула
бойынша есептеулер нәтижесі 3 суретте келтірілген. Бұл нәтижелерде
қабаттағы БС саны сканерлеуші БД антенна РЭҚ-ң еніне байланысты, ал
жінішке БД БС-ң қашықтығына аз байланысты.
i 0,..., min
1
1.9 Сурет - БС саны сканрелеуші БДА бар РЭҚ еніне байланысты
диаграммасы
Жобада статикалық моделдеу әдісінен алынған нәтижелерге бағалау
келтірілген. Бағалаудың басты мақсаты - БД РЭҚ антенналарының шеткі
жапырақтарына түскен UMTS желісінің БС әсері және де ұсынылған негізгі
әдістің дұрыстығына көз жеткізу.
РЭҚ-ң әртүрлі техникалық сипаттамасына қарамастан, бұл моделдеуде
әртүрлі қашықтықтағы және сны кезіндегі РЭҚ қабылдауышының кірісіне
түскен UMTS желісінің БС шыққан кедергі дабыл деңгейі бағаланды.
Моделдеу нәтижелері көрсеткендей, потенциалды сәйкес келмейтін 30 км аса
орналасқан РЭҚ-дан UMTS желінің БС-на БД РЭҚ антенналарының бүйір
желектеріне ешқандай кедергі келмейді. БД РЭҚ антенналарының негізгі
және шеткі желектеріне UMTS желісінің әсерін бағалау үшін 1.10 суретте
моделдеу жағдайы құрастырылды.
Сканерлеуші БД РЭҚ антеннасының негізгі желектері UMTS желісінің
10 БС, ал бүйір жлектері 50 БС қамтиды. РЭҚ жағына бағытталған барлық
БС-ға сәулелендіру 1800 жүргізіледі.
1.10 Сурет - БД РЭҚ антенналарының негізгі және шеткі желектеріне UMTS
желісінің әсері
Статикалық моделдеу нәтижесі 1.11,1.12 және 1.13 суретте көрсетілген.
РЭҚ-ң бір түріне жататын 1.11 суретте рұқсат етілген пайдалы дабыл мен
ішкі шуылдар деңгейі көрсетілген. UMTS желінің БС барлық антенналары
РЭҚ жағына бағытталған жағдайда көлемді территориалдық беру қажет.
1.1 К е с т е - Ішкі шуыл мен пайдалы дабылдың рұқсат етілген деңгейі
Атауыкм
50
60
70
80
НЖ РЛС
-102
-110
-115
-120
1.11 Сурет - Ішкі шуыл мен пайдалы дабылдың рұқсат етілген
деңгейінің сұлбасы
1.12 суретте РЭҚ-ға қарама-қарсы бағытта UMTS желісінің БС 1800
секторда сәулелену жүргізілген жағдай көрсетілген. Бұл жағдайда көлемді
территориалдық беру азаяды.
Сонымен қатар, БД РЭҚ антеннасының бүйір желектерінің аз беруде
БС (50 БС) санының көптігіне байланысты әсері байқалынады. БС (20 БС)
санының бүйір желекте аздығынан және сәулелену қуатының шектелуінен
талап етілген территориалдық беру азаяды.
БЖ РЛС
-126
-134
-139
-144
Қосындысы
-102
-110
-115
-120
Ішкі шуыл деңгейі
-117
-117
-117
-117
Пайдалы дабыл
деңгейі
-100
-100
-100
-100
1.12 Сурет - ПРМ РЛС кірісіндегі UMTS дабыл деңгейінің сұлбасы
Негізгі және шеткі желектерге түсетін бірдей БС санынан РЭҚ-ды
қабылдағышының кірісіне түскен кедергі дабыл деңгейінің қосындысының
тәуелділігі (1.13 сурет) көрсетілген.
1.13 Сурет - Негізгі және шеткі желектерге түсетін бірдей БС санынан
РЭҚ-ды қабылдағышының кірісіне түскен кедергі дабыл деңгейінің
қосындысы
Бұл мәліметтер керекті территориалдық беруді және әртүрлі
тығыздықта орналасқан UMTS желісінің сәулелену қуатын шектеуде бағалау
мүмкіндігін береді.
Қуат сәулеленуін ескермесек БД РЭҚ антенналарының негізгі және
бүйір желектерінде 3 БС қашықтығы - 10 км, ал 7 БС - 15 км.
Ұсынылған әдіс мүмкіндік береді:
− ЭМС сараптам жүргізген кезде РЛС және UMTS желілерінде РЭҚ-
ды бірлесе қолдану шарттарын бағалау процедурасын жеңілдету;
− UMTS желісінің болашақта дамуына байланысты қондырылған
ЭМС шарттары өзгеру мүмкіндіктерін жобалау.
1.4 ЭМС мәселелерінің туу себептері
Радтобайланыста, радионавигацияда, радиолокацияда мәселені шешуде
радтоэлектронды құрылғылар радиотехникалық жүйеге (РТЖ) бірігеді -
функционалды тұрғыда өзара байланысқан радиоэлектронды құрылғылардың
бірлестігі.
РТЖ-ң қарапайым мысалы болып екі радтоэлектронды құрылғыдан
(РЭҚ) тұратын радиобайланыс бола алады. РЭҚ - радиожіберуші және
радиоқабылдағыш құрылғы, қолдайды бір мәселені шешуге арналған өзара
кеңестікпен байланысқан құрылғы.
РЭҚ-ң өзара жұмысында немесе әртүрлі жоғарғы жиілікті
аппаратуралар; электрикалық құрылғылар және қондырғылар
қарастырылмаған жасанды радиокедергілер тудыру мүмкін, яғни РЭҚ-ң
электромагнитті сәйкестігін бұзу мүмкін.
Сондықтан қарастырылмаған кедергілердің тууы және солардың РЭҚ-
ға әсер ету нәтижелерінен ЭМС РЭҚ мәселелер туады. Енді қарастырылмаған
кедергілердің әрбір түріне тоқталып өтейік. Радиокедергілер бірнеше РЭҚ-ң
бір уақытта жұмыс жасауынан туады, яғни:
− әртүрлі
бағыттағы РЭҚ-ң радиожиілік диапазонының көп
жүктелуінен;
− РЭҚ-ң кеңестікте тығыз орналасуына байланысты (нәтижесінде
олардан шыққан кедергі деңгейі жоғары болуы мүмкін);
− негізгі жиілікте және оның сыртында кедергі әсерге соғылады және
құрылғы радиодабылдар сәулелендіреді, яғни РЭҚ-ң техникалық міндігі.
Индустриалды радиокедергі әртүрлі жоғарғы жиілікті аппаратурамен,
электрикалық құрылғымен және өндірістік, көліктік, ғылыми, медициналық
қондырғылармен шығарады,яғни техникалық кемшіліктер нәтижесінде пайда
болған паразитті кедергі мен қандайда бір ақпарат тасуға арналмаған
радиожиіліктегі диапазондағы электрмагнитті тербелістерді шығарады.
Радиожіберуші құрылғылардың сәулелену аймағында орналасқан
контакттік кедергі екі өткізгіш дененің уақыт бойынша айнымалы кедергінің
электромагнитті толқын сәулеленуімен анықталады.
Мұндай бөгет ЖО-де РЭҚ-ң орын ауыстыруы мен қозғалыстағы
радиожіберуші құрылғылар жұмысында байқалады.
РЭҚ-ға өзара индустриалды және контактілі бөгеттер деңгейінің әсері
ЭМС жұмысын бұзады. РЭҚ-ң өзекті мәселелерінің бірі - радиожіберуші
құрылғылардың үлкен сәулелену қуаты және заманауи радиоқабылдағыш
құрылғының жоғарғы сезімталдылығы.
Тақырыпты толығырақ қарастыру үшін РЭҚ-ға өзара, индустриалды
және контактілі кедергілердің әсер етуін нақты қарастырайық. РЭҚ
кедергілер әсер ету объектісі бола тұра, оның қайнар көзі болуы мүмкін.
1.4.1 РЭҚ тығыз орналасқан және радиожиілік диапазонының жүктелуі
РЭҚ - ң тығыз орналасуы мен радиожиілік диапазонының жіктелуі
және де РЭҚ-ң бірлесіп жұмыс жасау уақыты ЭМС әсер етеді. Ендігі РЭҚ
осы немесе басқа объектте, кеңестікте, басқа немесе осы территориялық
аймақта орналасқан РЭҚ деп түсінеміз.
Радиожиілік диапазоны (РЖД) шектелген және электромагнитті
тербеліс жиілігі 3 кГц-тен 3000 ГГц аймағын қамтиды. Болашақта арнайы
шаралар қолданылмаса, онда РЭҚ-дың жұмысы арқасында өзара кедергілер
сәйкестендірілген және жақын жиіліктегі сәулелену мен қабылдауды РЭҚ-ң
ЭМС-ң бұзылуына әкеледі.
Осыған қарамастан, РЖД-ң жүктелуі РЭҚ санының артуының
арқасында өсіп келеді. Тәжірибе көрсеткендей РЭҚ- ң санымекн оған қажет
радиожиіліктердің өсуі РЖД-ң жаңа аймағын қарастыруда мүмкіндік
берілмейді.
Мұны 1.2 кестеде келтірілген 1950-1970 ж. аралықтағы мәліметтерден
байқауға болады, яғни РЖД дамуына қарағанда негізгі класстар РЭҚ
санының өсуі байқалады.
1.2 Кесте - РЖД өсуімен РЭҚ санының артуын салыстыру
1970-1980 ж. аралығында ВАКР-ң 400ГГц дейін жиілікті бөлу
бұйрығына қарамастан РЭҚ-ға үшін радиожиілік пен РЖД ұғыну арасындағы
қатынас өзгерген жоқ. Бірақ 10-15 ГГц жиілік аймағын ұғыну қарқынды
жалғасуда. Нәтижесінде РЭҚ саны мен оған керекті радиожиіліктің өсуі РЖД
аймағын ұғынуына қарағанда алда және де қазіргі уақытты қамтылған
аймақтарда радиожиіліктің жетіспеушілігі байқалады.
РЖД жүктілігінің бірігейсіздігіне радиодабылдардың таралу
ерекшеліктері мен басқа да факторлар әсер етеді. Соған байланысты қазіргі
уақытта ең жүктелген мертлік, дециметрлік және бөлшекті гектаметрлік
диапазон толқындары болып келеді. РЖД улкен жүктілігі РЭҚ-ды бір немесе Жыл
1950 -- 1960
1960 -- 1970
Техникалық ұғынылған радиожиілік
диапазонының кеңеюі
4
Мүлде жоқ
РЭҚ санының
артуына қатысты
Жиіліктік
модуляциямен
радиохабарлағыш
--
30
РЭҚ санының
артуына қатысты
Теледидарлық
--
30
РЭҚ санының
артуына қатысты
Жылжымалы қызмет
--
30
РЭҚ санының
артуына қатысты
Радиорелейлі
--
2
РЭҚ санының
артуына қатысты
Радиолокациялық
--
5
жақын орналасқан жиілікте жұмыс жасауға міндеттейді. Бұл РЭҚ-ң тығыз
орналасқан аймақта негізгі және көрші қабылдау арналарында өзара
кедергілердің туындауына әкеледі.
Келесі мәліметтер бойынша РЭҚ-ң тығыз орналасқанын байқауға
болады. Үлкен әкімшілік орталық аймақтарда РЭҚ-ң саны (50...60)*103 дейін
жетеді. Мысалы, 1975 жылы АҚШ барлық радиостанция 5,8 млн
көшірмелерінен 8% аймағында 50% жұмыс жасайды.
1.5 ЭМС әсер ететін РЭҚ техникалық сипаттамасы
Жоғары айтылған бойынша РЭҚ-ң ЭМС мәселелері РЭҚ-ң өздігінің
техникалық ақауларынан деп түйендеуге болады.
ЭМС-ке әсер ететін РЭҚ-ң техникалық сипаттамасы деп аталатын
қайнар көзімен күтпеген кедергінің әссер ету объектінің спецификалық
сипаттамасы бар.
ЭМС-ке әсер ететін РЭҚ-ң техникалық сипаттамасын ескере отырып,
екі сипатын негізге алсақ келесі класстарға бөлуге болады: РЭҚ-ды күтпеген
кедергілердің қайнар көзі мен әсер ету объекті ретінде және РЭҚ-ң
функционалды қамтылған байланысын қарастырамыз.
РЭҚ-ң ЭМС әсер ететін радиожіберуші құрылғылардың
сипаттамасының бірінші сипатына кең жолақты жиілікте сәулелендіру
сипаттамасы жатады, яғни күтпеген кедергілердің қайнар көзі ретіндежәне де
сәулеленуге сезімталдылығы,яғни интермодуляциялық, шуылдық немесе
басқа да теріс нәтижелер беретін күтпеген кедергілердің объектке әсері
ретінде.
Осы сипат бойынша РЭҚ-ң ЭМС-ке әсер ететін радиоқабылдағыш
құрылғылардың сипаттамасына кең жолақты жиілікте қабылдау сипаты, яғни
күтпеген кедергінің әсер ету объекті ретінде және де сәулелендіру, яғни
индустриалды кедергілер қайнар көзі ретінде жатады. ЭМС-ке әсер ететін
РЭҚ техникалық сипаттамалардың екінші сипатын РЭҚ-ң
функционалдылығын қамтитын және қамтымайтын деп бөлуге болады.
Біріншіден РЭҚ-ға жүктелгент тапсырмаларды шешудегі
сипаттамалары жатады. Ал ЭМС әсер ететін, бірақ РЭҚ тапсырмаларын
шешуде қажет етпейтін сипаттамаларды РЭҚ функционалдылығын
қамтымайтындарға жатқызамыз.
ЭМС-ке әсер ететін РЭҚ техникалық сипаттамаларын РЭҚ техникалық
сипаттамалары МЕСТ 2361-79 және
МЕСТ 23872-79 негізінде
құрастырылған және де келесідей:
Жіберуші құрылғылар үшін
− жұмыс жасау жиілігі;
− антенна арқылы негізгі радиосәулелену;
− жұмыс жасайтын жиіліктегі радиосәулелену кезіндегі БД
антеннасының негізгі желектері;
− сәулеленуге уақыттық жұмыс жасау режимі;
− жұмыс жасайтын жиіліктегі радиосәулелену кезіндегі БДА-ң бүйір
және шеткі желектері;
− антенна арқылы кері және басқа жолақтағы радиосәулелену;
− интермодуляциялық радиосәулеленумен шақырылатын
радиокедергіге сезімталдылығы;
− қорек көзі, басқару,коммутация, жерлендіру тізбектері бойынша
кедергілерге сезімталдылығы;
− радиосәулелену жиілігінің тұрақсыздығы;
− құрылғының электромагнитті сәулеленуі;
Қабылдағыш құрылғылар үшін
− жұмыс жасау жиілігі;
− негізгі қабылдау антеннасы бойынша жиілікті таңдау сипаттамасы
(ЖТС);
−
жұмыс жасау жиілігіндегі қабылдаудағы БДА негізгі желегі;
− қабылдауға уақыттық жұмыс жасау режимі;
− жұмыс жасау жиілігіндегі қабылдаудағы БДА бүйір және шеткі
желектері;
− көрші және кері қабылдау арна бойынша ЖТС;
− бұғаттау бойынша ЖТС;
− қиылысқан бүлінулер бойынша ЖТС;
− интермодуляция, бұғаттау, көрші және кері қабылдау арна
жиілігінң БДА;
− антеннадан басқа радиокедергілерге сезімталдылығы;
− қорек көзі, басқару,коммутация, жерлендіру тізбектері бойынша
кедергілерге сезімталдылығы;
− гетеродин жиілігінің тұрақсыздығы;
− гетеродинның радиосәулеленуі;
− құрылғының электромагнитті сәулеленуі.
1.6 РЭҚ мен жүйенің ЭМС негізгі қамту жолдары
РЭҚ мен жүйенің ЭМС-ң қамту РЭҚ бірлестігінің функционирлеуін
қамту болып келеді және де және де сол бірлестікке кіретін индустриалды
және контактілі кедергілер көзі нен қорғап радтоэлектронды құрылғылар мен
жүйелер жұмысын қамту.
РЭҚ-ң ЭМС қамтудың негізгі өзара индустриалды және контактілі
кедергілермен кернееу болып келеді. Егер кедергілер болмаса немесе
кедергілер әсерінде жүрген РЭҚ-ң кірісдегі әсерінде жүрген РЭҚ-ң
кірісіндегі пайдалы дабыл деңгейі соңғының жұмысын бұзбаса, онда ЭМС
қамту мүмкін:
− РЭҚ-ды өзара кедергілерді жою немесе төмендету қасиетіне
иелендіру;
− индустриалды және контактілі кедергілер көзінен туатын кедергілер
деңгейін максималды төмендету;
− РЭҚ-ң күтпеген кедергілерге сезімталдылығын төмендету;
− РЭҚ-да күтпеген кедергілерді минимумға немесе жоюға әкелетін
жұмыс жасау шартымен қамтамасыздандыру.
Ол үшін техникалық және ұйымдастыру әдісі қолданылады.
Техникалық әдіске РЭҚ мен жүйелерді, жоғарғы жиілікті аппаратураларды,
электрикалық құрылғыларды және техникалық шешу түріндегі қондырғылар
жасау кезінде ЭМС қамту,ал қондыру кезінде - толықтауыш техникалық
шешімдер және өзгертулер түрінде.
РЭҚ ЭМС қамтуының ұйымдастыру әдісіне жатады:
− Радиожиіліктік спектрді қолданудағы жобалау бойынша және
әртүрлі бағыттағы радиоқызметтер арасындағы радиожиілік жолағын бөлу
және де РЭҚ ЭМС қамтуға бағытталған, стандарттарды жасауда РЭҚ-ң қайта
модернизацияланатын және құрастырылатын радиожиілікті айқындау және
иемдену жатады;
− РЭҚ-ң ЭМС қамтуға бағытталған стандарт пен нормаларды
орындауда бақылау ұсынылып, РЭҚ өндіру, жобалау және де әртүрлі жоғары
жиілікті аппаратура, электрикалық құрылғылар мен қондырғыларда
орындалуы жатады.
1.7 РЭҚ ЭМС тестілеу
РЭҚ қондыру сатысының ЭМС талдау кезінде РЭҚ нақты орналасуын,
жиілік иелену және жеке бағыттардағы антеннаның сәулеленуден қорғауын
қарасыту керек. Жіберілетін ақпарат сапасына, уақыт және есептуе құнына
байланысты талдау кезінде ЭМС әдістерінің бірін таңдайды.
ЭМС талдау:
ЭМС әртүрлі аппаратурада жұмыс жиілігінің өзгеру әсерін тексеру;
Қондырылған аппаратураға толықтауыш жіберуші сәулесінің әсерін
анықтау;
Қондырылған
аппаратураға енгізу кезіндегі қабылдауышта
туындайтын кедергі денгейін бағалау;
Кедергінің минималды әсер ету нүктесімен жіберуші мен
қабылдағыштың орналасу орнын таңдау;
Кедергінің қайнар көзі мен себептерін табу;
Нақты кедергінің басу әдісі мен деңгейін анықтау;
Аппаратура орналасқан нақты жерге электромагнитті аймақ туралы
акпарат жинау;
Берілген аймақта таралу жоғалуларын есептеу;
Бекітілген нормалар бойынша нақты аппаратураны сәйкестікке
тексеру;
Қарастырылып жатқан жүйе үшін ең жақсы жиіліктік диапазон
таңдау.
1.7.1 ЭМС In-situ тестілеуі
Кейде, ЭМС - ті зертханадан басқа жерде жүргізген дұрыс. Оны ЭМС
тестілеуде in-situ орнында тестілеу деп атайды. Бұл тестілеу
тәжірибені,білімді және мамандандырылған құрылғыларды талап етеді. In-
situ тестілеу әдетте потенециалды конфигурация немесе стационарлы
орнатуларда өте күрделі және үлкен құрылғылармен орындалады. Осы
тестілеуді сәйкестік арызы (doc) немесе Еуроодақтың сертификатын алу үшін
қолдануға болатын, сынақ хаттамаларын алу мақсатында өндірушінің
ғимаратында орындаған тиімді.
Артықшылықтары :
In-situ ЭМС тестілеуі негізі ЭМС сынақ зертханаларына орналастырыла
алмайтын өнімдер,үлкен және күрделі аппаратулар, стационарлы
қондырғылар үшін жайлы болып келеді.
Тестілеу жұмыс уақыты емес кезде өткізіледі. Өйткені орнату кезінде
минималды уақытқа жеткізуге мүмкіндік береді (зауыт, өндірістік кәсіпорын
және т.б).
ЭМС кемшіліктердің анықтаулары кәсіпорында сынақ уақытында
немесе ақау кезінде орындалуы мүмкін.
1.14 Сурет - In-situ ЭМС тестілеуі
1.7.2 Бағдарламалық тестілеу
АСОНИКА-ЭМС жүйесі өз кезегінде АСОНИКА жүйесінің құрамдас
бөлігі болып табылады және ол CALS - технологиясының принципі бойынша
аппаратураның сапасын қамтамасыз ететін аймақғын толық шешуді
ұсынады.
Ішкi жүйенiң мәселесін көтерген iшкi жүйелерiн жұмыстың
нәтижелерiмен РЭҚ дайындалатын осы құрылыммен (виртуалды
)
электрондық макетiнiң құрылымына электр, жылу пiшiндеуге рұқсат беруге
толтыруға жасаған арнаулы бағдарламалық кешен, АСОНИКА жүйе -
механикалық, электромагниттiк және аппаратурада радиациялық процестер,
сенiмдiлiктiң көрсеткiштерiн диагностикалық модельдеу, талдауды жүзеге
асырады, сонымен бiрге баспа төлемдерiнiң топологиялық жобалауының
танымал жүйелерiмен және танымал CAD жүйесін интегралдауға рұқсат
бередi. Қазiргi уақытта жүйе 7 - шi iшкi жүйелерден тұрады:
АСОНИКА- М РЭҚ- тың құрылымдарының механикалық әсерлерiне
көлемдiк талдаудың iшкi жүйесi;
талдаудың iшкi жүйесi және рэс құрылымдардың механикалық
әсерлерiне тұрақтылықтың қамтамасыз етуi, виброизоляторларға орнатылған,
АСОНИКА- В;
талдаудың iшкi
жүйесi және аппаратура АСОНИКА-Т
құрылымдарының жылу сипаттамаларын қамтамасыз ету ;
РЭС баспа түйiндерiнiң құрылымдарын талдаудың iшкi жүйесi
жылуға және АСОНИКА- ТМ механикалық әсерлер - қара түнектер;
АСОНИКА- Р (ЭРБ ) электрлікрадио бұйымдардың режiмдерiн
жұмыс автоматталған карталарды толтыру iшкi жүйесі;
АСОНИКА- Б ЭРБ нақты жұмыс режiмдерiнiң есептеуiмен
тоқтаусыздық РЭҚ көрсеткiштерiн талдаудың iшкi жүйесi ;
АСОНИКА РЭҚ электромагниттiк үйлесiмдiлiкті талдаудың iшкi
жүйесi;
АСОНИКА- УМ жобалаудағы РЭҚ модельдеуімен басқарудың ішкі
жүйесi.
1.15 Сурет - АСОНИКА құрылымдық сұлбасы
Үш өлшемдi электромагниттiк АСОНИКА- ЭМС моделдеуі Ресей
федерациясында мынадай ғылымның даму салаларында қолданылады:
− ақпараттық - телекоммуникациялық жүйелер ;
− перспективалық қаруланулар, әскери және арнаулы техника;
− көлік , әуе және ғарыштық жүйелер;
− энергетика және энергия үнемдеу.
АСОНИКА - ЭМС жүйесі АСОНИКА жүйесінің барлық қолдану
аялары шеңберiнде сенiмдiлiктiң биiк көрсеткiштерi деңгейiне жетуге
мүмкiндiк бередi және бұйым сапасы, жаңа өнiмдi шығудың мерзiмдер i
базарға азайту, және ең бастысы, бұйымның өмiрлiк циклдасының негiзгi
кезеңдерiне шығын айтарлықтай төмендеу.
АСОНИКА-ЭМС жүйесі
шетелдiк аналогтердiң алдында
артықшылықтарға ие болады. Бұл ең елеулi артықшылық, құн. Белгiлi
ресейлiк кәсiпорындар бірнеше мың евро тұратын бағдарламалық
кешендерді ала алмайды ,сондықтан олар
АСОНИКА-ЭМС ресейге
бағытталған бағдарламалық кешендерiн алады және олар арзан тұрады.
АСОНИКА-ЭМС жүйесінiң кемшiлiгi оны әзiрше мүмкiн орындаған
мiндеттердi шектеулi шеңбердi болып көрiнедi. Дегенмен болашақта жүйенің
шешетiн мiндеттер шеңбері едәуiр кеңейтiлген болады, өйткенi есеп айырысу
өзегi электромагниттiк өрiспен байланған кез - келген мiндеттердi пiшiндеуге
рұқсат бередi. Жүйеге жаңа мүмкiндiктерiн енгізуде, сонымен бiрге оның
сертификаттауында және жарнамада авторлар одан әрi жұмысты бағытын
көреді.
ЭМС сұрақ адамдар қауiпсiздiктi қамтамасыз ету үшiн және
апаттардың алдын алуда өте маңызды болады.
ЭМС- тың төңiрегiндегi сұрақ 1.16 - шi келесi сұлба түрінде таныстыруға
болады.
1.16 Сурет - ЭМС мәселелерінің базалық көрінісі
Бөгеуіл көзі электромагниттік энергияны сұрыптайды және бөгеуіл
рецопторына таралу аймағы арқылы
жіберіліп,соңынан дұрыс
функциолдауының бұзылуына алып келеді. ЭМС сұрақ қабылдағыштың
рөлiн ойнайтын құрылғы ғана осындайда көрiнiп қалады, кедергiлердi әсер
салдарынан керектi мөлшерде iстеуі тоқтайды. ЭМС мәселелері жүйелiк
деңгей бойымен келесi түрлерге бөлінеді:
− ЭМС ішкіқұрылғы. Осыған (ЭРИ ) электр радио бұйым паразиттiк
өзара байланыстары және iшiнде әр түрлi электронды аспаптардың
электрондық құрамдастары жатады. Тағы да әр түрлi интегралдық
микросұлбалар iшкi элементтердiң арасындағы ЭМС - ты мында жатқызуға
болады;
−
(құрылғыаралық) ішкіжүйелiк ЭМС. Мысалы, деңгей бұл арасында
өзара iс - әрекет электрондық мәселенi қарастырады және ұшақты бiр жүйенi
құрам кiрушi электр құралдармен немесе кеме;
− аралық жүйелiк ЭМС. Екi өзара iс - әрекетте пайда болған сұрақ
ЭМС мында жатқызуға болады, немесе күрделi жүйелерден астам - екi
ұшақтар, ұшақтары мысалы және радиотарату қондырғы қуаты.
Жағдайлардың көпшiлiгiнде iстен шығу және апат ЭМС - қа қатысты
жүйеде болады және аралық жүйелiк деңгейге қарағанда күрделi жүйе,
ЭМС- тың сұрақтарының ықтималдығы жоғары. Бұл ұшақ күрделi
техникалық жүйелердi жобалауға дәстүрлi тәсiлi бар күйiнде тi байланған,
немесе кеме, мүмкiн емес барлық құралдар мен жүйелер үшiн ЭМС - тың
төңiрегiдегi барлық нормалар мен стандарттауларды сақтауға бақылау
қамтамасыз етiлсiн, сонымен бiрге, жүйе негiзiнен ең маңызды. Бұл мүмкiн
тек жобалаудың барлық деңгейлер мен кезеңдерлерде ЭМС сұрақтарды
компьютер модельдеуiн көрсеткен. Алайда, әзiрше жалғыз тәсiлмен ЭМС - ке
табиғи сынақ арқылы көз жеткiзуге болады және осы өндiрушiсiнің өнiмi
ЭМС- тың төңiрегiндегi стандарттарына сәйкес келуін және бұны растайтын
құжатын алу. Жағдайлардың көпшiлiгiнде, өндiрiс орындарында ӨЖЖ
радио әсiресе шығаруға байланыссыз
-
аппаратура,
тапсырмаларды
техникалық талаптарының орындауына ат үстi қарауы шектеледi және ЭМС -
тың төңiрегiндегi МЕСТ. ЭМС арналған стандарттарға бұйымның
параметрлерiн сәйкестiкті растайтын құжаты тапсырушының талабында
берілген стандарттардың талаптарына бұйымның сәйкессiздiгiн
жағдайлардың көпшiлiгiнде анықтаған сынау өткiзедi. Құрылымға
өзгерiстердi енгiзуден кейiн және құрал, сынақ электр жүйесi қайта
қайталанады. Осылай сол жалғаса отырып,
бөгеуiлге берiктiкке
стандарттарды талап әзiрше қамсыздандырылмайды. Бұл процесс недәуiр
шарша (бiрнеше жылдарға) кешiгіп елеулi қаражаттарды жұмсайды .
Көрiлетiн, табиғи сынақтау қандай маңызды кемшiлiктерге қатар ие болады -
биiк құн, үлкен уақытша шығындар, (ал кейде және үлгiлi топтама)
тәжiрибелiк үлгiнiң өндiрiсiндегі қажеттiлiк. Қарағанда сынақтарды объе кт
iрiрек, ол сол үшін қымбаттау түседi. Мынау кемшiлiктерi ЭМС - тың
сұрақтарын компьютер модельдеуi айрылған: әжептәуiр кәдiмгi жұмыс
станциясының мiндеттерiн көпшiлiктiң орындауы, модельдеудiң уақыты
үшiн салыстырғанда аз, тәжiрибелiк үлгiнiң өндiрiсi, модельдеу бiр кiсiнi
мүмкiн орындауға қажетi жоқты, ал бүтiн емес зертхана. Компьютер
модельдеуiн кемшiлiк электромагниттiк процестер барлық 5
бағдарламаларды негiз жататын математикалық модель сияқты факт анау
болып көрiнедi, және моделдеу әдiсi, тым болмайтын iсi фактор бәрi ескерсiн
және нақты құрал қатысатын оқиға немесе құралдарды жүйеге. Мынау
кемшiлiк әр моделдеу үшiн iргелi жалпы болып көрiнедi, өйткенi
модельдеудiң мағынасы жалпы объектiнiң шағымдаусыз жоғалады. Бiрақ
жағдайлардың көпшiлiгiнде, бұйымына мынау есепсiз факторларына әсер өте
аз және оларды елемеуге болады. Табиғи өлшеулер нәтижелердiң арасындағы
айырмашылық және есептеу 3, 8 - ден 5 -ке дейiн 5,3% - ке құрайды. Жоғарыда
айтылғандарды
есептей
келе, автор радиоэлектронды аппаратураның
жобалауының әдiстемесi, тұрақты сыртқы электромагниттiк әсерлерге
өңделген болды. 1.17 суретте әдiстеменің алгоритмі көрсетілген .
1.17 Сурет - Электромагнитті сәулеленуге тұрақты электронды
құрылғының жобалау әдісінің алгоритмі
Бiрiншi кезең бөгеуiлге берiктiкке, МЕСТ көрсетiлетiн талаптарын
және халықаралық стандарттармен талдауды болады. Мынау талдау сыртқы
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz