發射機諧波干擾導航設備分析
在進行機動平臺主要電磁頻譜特性分析時,發現可能存在兩個潛在干擾,即機載發動機電磁輻射頻率和發射機某次諧波頻率覆蓋了相應接收機的工作帶寬。發動機工作時的電磁輻射特性見圖2,結合圖1可以明顯看出機動平臺發動機工作時產生的輻射頻譜較寬,已覆蓋了大多數接收設備的工作頻段,似乎存在潛在干擾。在機動平臺自身的鑒定試驗中已經證明,發動機不會對接收機造成干擾。這是因為發動機工作時盡管產生了尖脈沖,尖脈沖前沿陡峭,在頻譜展開時具有很豐富的頻率分量,但都是不帶調制的單載波,且持續時間極短,信號幅度小,幾乎沒什么干擾能力;另外,接收機本身也具備抑制象這種單載波弱信號干擾的能力。
機動平臺的發射機系統包含高、低兩個頻段的發射機,主要針對某些特定區域特定信號進行干擾,要實現這個功能,它們的發射功率都較大。因此,當它們滿功率工作時,將產生較強的諧波信號和交調信號,若這些信號落入了機動平臺接收設備的通帶內,就有可能造成干擾。通過仔細分析諧波和交調信號頻率,僅發現低頻段發射機一部分工作頻率的諧波落入了Glonass導航設備的接收通帶內,將對Glonass導航設備造成潛在干擾。為了獲得諧波干擾的主要路徑和干擾程度,就需利用工程軟件進行仿真分析,便于在研制過程中采取相應控制措施降低諧波干擾程度或者增大敏感設備抗干擾能力。
1.2 干擾頻率分析
機動平臺發射機系統包含高、低兩個頻段大功率發射機,將產生的電磁輻射干擾主要包括基波干擾、諧波干擾和交調干擾?;ǜ蓴_最大,需在方案設計初期通過頻譜管理避開基波對平臺內其他設備的電磁干擾。諧波和交調頻率非常豐富,對它們可能產生的電磁輻射干擾也不容忽視,需要對各種組合頻率情況進行詳細分析,充分明確是否有干擾頻率落入了機動平臺內相應接收設備的工作頻帶。平臺內的接收設備主要包括兩類,一類是任務接收設備,一類是導航保障設備。任務接收設備主要為發射機系統提供相應信息,共用天線,分時工作,因此不會受到發射機的干擾。導航保障設備需要不間斷工作,不允許受到外來干擾。GPS導航設備的工作頻率在(1 575.42±1.5)MHz,Glonass導航設備的工作頻率在(1 602±7)MHz,通帶均較窄。首先通過頻譜管理確保了發射機基波不會對兩種導航設備造成干擾。其次對發射機的交調信號進行分析,當同時發射高、低頻段兩組干擾信號時,將產生如表1中所示頻率范圍內的交調信號。本文引用地址:http://www.104case.com/article/155174.htm
從分析結果可以看出,同時發射高、低頻段兩組干擾信號時所產生的交調信號未落入兩種導航設備的接收通帶內,不會出現潛在干擾頻率問題。最后對諧波信號進行分析,發現低頻段發射機工作時,其中一部分諧波頻率落入了Glonass導航設備的接收通帶內,有潛在干擾Glonass導航設備正常工作的可能。
通過以上頻率分析已經明確,機動平臺的主要干擾問題為諧波干擾,即發射機系統的一部分諧波可能潛在干擾Glonass導航設備。
1.3 諧波干擾仿真
1.3.1 仿真物理模型
根據機動平臺電子設備和天線布局情況以及平臺本身的低電磁屏蔽性進行分析,諧波干擾途徑主要有兩種,即電纜耦合和天線輻射,其他途徑造成的干擾都應比它們更小。
在明確干擾源、干擾路徑和敏感體之后,就可以細化仿真物理模型,由機動平臺、線纜線束、低頻段發射天線及Glonass導航天線構建的仿真物理模型如圖3所示,其中機動平臺介電常數為1.2,導電率為100 S/m,設備為導體。
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