Проблема электромагнитной совместимости, природа и сущность влияний. Классификация влияний

 

Тема 8. Электромагнитные влияния в линиях связи

Направляющие системы, цепи и такты линий связи находятся под постоянным воздействием сторонних электромагнитных полей различного происхождения. Эти поля наводят токи и напряжения в трактах линий связи, создают помехи, ухудшают качество связи. Эти воздействия называются электромагнитными влияниями или просто влияниями на ЛС. Сущность проблемы электромагнитной совместимости (ЭМС) состоит в том, что радиотехнические устройства связи испытывают воздействие сторонних полей, спектры которых полностью или частично совпадают (рис 8.1).

 

Рис. 8.1 - Понятие помехи: а) помех нет; б) есть помеха

 

Эта проблема является общей для всех систем и устройств, связанных с генерацией, приёмом и обработкой электрических сигналов. Проблема ЭМС имеет две стороны: одни устройства сами создают влияния, другие же испытывают воздействие этих влияний. Проблема ЭМС требует оптимального решения двух задач: защиты сетей и устройств от влияний и ограничения влияний устройств, создающих мешающие сторонние поля.

Физическая сущность влияний независимо от источника их происхождения единая: влияние на цепи линий связи возникает вследствие того, что эти цепи находятся в электромагнитном поле, которое создаётся источником влияния (рис. 8.2).

 

Рисунок 8.2 – Сущность электрического а) и магнитного б) влияний

 

Обычно отдельно анализируется электрическое и магнитное влияния. Если к активной линии 1 – 2 приложено напряжение , вокруг проводников создаётся электрическое поле . На проводниках пассивной линии 3 – 4 создаются электрические заряды, которые перемещаясь в замкнутой цепи создают ток (рис. 8.2 а). Если же по активной цепи 1 – 2 протекает ток, то в проводниках пассивной линии 3 – 4, вследствие электромагнитной индукции, возникает разность потенциалов (рис. 8.2 б). Таким образом, возникает электрическое влияние K и магнитное M:

; , (8.1)

где g, k, r и m – первичные параметры взаимных влияний.

Классификация влияний. Разнообразие влияний и особенности источников влияний требуют их классификации, которая приведена на рисунке 8.3.

 

Источники помех

Внешние

Промышлен. оборудован.

От соседних цепей

От соседних кабелей

Радиолинии

 

Рисунок 8.3 – Классификация источников влияний

 

Внутренние влияния в одном кабеле называются взаимными. Внутренние и внешние влияния отличаются рядом признаков: по интенсивности, локализации, времени воздействия, а также соотношением спектров сигнальных и сторонних полей.

В решении проблемы ЭМС выделяются такие этапы:

- анализ характеристик (интенсивности, спектральных, временных характеристик и др.) сторонних полей и их зависимость от состояния внешней среды, времени, режима работы и др.;

- исследование законов индуцирования помех, степени их воздействия на качество передачи информации;

- разработка мер защиты цепей и трактов от влияния внешних полей.