Расчет уровня ЭМ помех на железной дороге от различных источников

В и. 11.3 теоретические результаты, изложенные в предыдущих параграфах, применяются для расчета оценочных уровней ЭМ помех в различных диапазонах волн, используемых в железнодорожной радиосвязи.

Как было отмечено в п. 11.1, на железной дороге для радиосвязи с локомотивами применяются приемопередатчики, работающие в диапазоне гектометровых волн (2,15 МГц), метровых волн (порядка 160 МГц) и дециметровых волн (330 МГц). Ширина полосы пропускания для указанных приемопередатчиков составляет около 20 кГц. Указание частот, полосы пропускания сигнала и экспериментальных данных, относящихся к уровням помех от различных источников, позволяет оценить характер воздействия ЭМ помех на входной тракт приемников.

Расчет электрических сигналов, принимаемых антеннами локомотивов

На корпусе локомотива, над верхней обшивкой, устанавливаются приемо-передающие антенны, тип которых определяется частотным диапазоном волн. Во всех случаях антенна представляет собой протяженный проводник, ориентированный либо горизонтально (гектомет- ровый диапазон), либо вертикально (метровый и дециметровый диапазоны). Каждый элемент антенны воспринимает вектор электрической напряженности поля падающей ЭМВ и генерирует ЭДС в соответствии с амплитудой, фазой и направлением волны.

На рис. 11.16 показана схема приема сигнала элементом антенны, имеющим бесконечно малую длину >. Электрический вектор падающей волны имеет проекции EQ и — Е(р на орты сферической системы координат.

Компонента Е , перпендикулярная направлению антенного элемента, не генерирует тока в антенне, а компонента Eq создает на участке d величину ЭДС, определяемую формулой

Величина ЭДС, генерируемая рассматриваемой волной, задается интегралом по контуру антенны

Для получения полной величины ЭДС остается проинтегрировать выражение (11.73) по всем направлениям приходящих волн с учетом их амплитуды и фазы.

Антенны гектометровых волн, имеющие длину порядка 8 м, являются короткими в единицах длины волны, которую они воспринимают. Поэтому фазовые соотношения на расстоянии длины антенны несущественны и для таких антенн вычисление интеграла (11.73) сводится к умножению на длину антенны / :

При расчете ЭМ помех от токонесущих проводов следует учесть, что антенны гектометровых волн располагаются параллельно проводам и поэтому для них вклад в ЭДС дает только тангенциальная компонента помехового поля.

Схема приема сигнала элементом антенны

Рис. 11.16. Схема приема сигнала элементом антенны

Если при расчете ЭДС считать известной плотность мощности /о (со) помехового тока в проводах для рабочей частоты со0, то, согласно соотношению (11.67), помеховая ЭДС может быть рассчитана по формуле

где / - длина антенны, Л - ширина полосы пропускания приемного устройства Zс - характеристическое сопротивление, равное для воздушной среды 377 Ом.

Для расчета ЭМ помех, создаваемых токосъемом, при оценке стохастической компоненты помехи следует использовать формулы (11.75) и (11.76), а для оценки величины помехового импульса, вызванного короткой по времени электрической дугой, следует использовать формулы п. 11.2.1.

Теперь перейдем к оценкам величины ЭМ помех для всех перечисленных выше диапазонов волн.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >