Излучения радиопередатчика и проблема электромагнитной совместимости

В мире работают миллионы радиопередатчиков, создающих вокруг Земли электромагнитное поле. Радиосигналы приходят на Землю и из космоса: на околоземных орбитах находятся сотни спутников, на каждом из них установлено по несколько радиопередатчиков. Только систем дальней спутнико-космической радиосвязи в мире насчитывается около 50. Каждой радиотехнической системе отводится строго определенная полоса частот, в которой допускается радиоизлучение. Однако фактически радиопередатчик помимо полезного сигнала излучает и побочные колебания, которые по отношению к другой радиотехнической системе являются помехами. Обратимся в этой связи к рис. 2.6, б. Пусть номинальная частота радиопередатчика равна . Но помимо нее радиопередатчик излучает и сигнал, пусть и весьма малой мощности, на частоте . Именно на эту частоту настроены радиоприемники другой радиотехнической системы. По отношению к ним сигнал частотой является помехой, причем весьма сильной, если радиопередатчик первой системы расположен близко от радиоприемника второй системы. В целом данная проблема, связанная с одновременной работой нескольких радиотехнических систем без взаимного влияния друг на друга, называется электромагнитной совместимостью. При этом следует рассматривать электромагнитную совместимость радиотехнической аппаратуры, работающей в пределах одного объекта, на обширной территории. На многих современных объектах - кораблях, самолетах, спутниках - располагается много разнообразной радиотехнической аппаратуры, относящейся к разным системам и работающей в разных частотных диапазонах.

Вот примерный перечень радиоаппаратуры, устанавливаемой на современном самолете гражданской авиации:

- связная радиостанция УКВ диапазона, с помощью которой летчик поддерживает радиотелефонную связь с наземными службами;

- связная радиостанция дециметрового диапазона спутнико-космической системы для радиосвязи самолета с дальними наземными объектами;

- радиокомпас, позволяющий определять направление полета;

- аппаратура дециметрового диапазона спутнико-космической радионавигационной системы для точного определения местоположения самолета;

- радионавигационная аппаратура длинноволнового диапазона, работающая по сигналам наземных радиопередатчиков;

- радиовысотомер сантиметрового диапазона для определения высоты полета; радиолокатор сантиметрового диапазона, с помощью которого просматривается окружающее пространство и обеспечивается безопасность полет а, исключающая возможность столкновения самолета с другими летательными аппаратами; комплекс радиоаппаратуры, обеспечивающий «слепую» посадку самолета.

Во все перечисленные радиотехнические устройства входят радиопередатчики и радиоприемники, и они не должны мешать друг другу при совместной, одновременной работе. Для обеспечения данного обязательного требования радиопередатчики должны излучать побочные колебания ниже определенной допустимой нормы. Только при этом условии может быть решена проблема электромагнитной совместимости радиоаппаратуры, работающей на одном объекте, в рассмотренном случае, самолете. Другая сторона электромагнитной совместимости связана с работой радиотехнических систем на обширных территориях. Обратимся в этой связи к космической системе радиосвязи, в которой на спутнике устанавливается антенна, «освещающая» большую территорию на Земле, например всю Россию. Чтобы радиоизлучения со спутника не влияли на наземные средства радиосвязи, мощность спутникового радиопередатчика должна быть ограничена. В этой связи вводится норма на плотность потока мощности, создаваемого излучениями спутника у поверхности Земли, которая не должна превышать -152 дБ в полосе 4 кГц. Такие же жесткие требования вводятся на побочные излучения радиовещательных и телевизионных наземных радиопередатчиков с целью исключения их взаимного влияния друг на друга.