У загальному випадку в спектрі випромінювання радіосигнали пристрої присутній як основне, так і небажане випромінювання. Для прогнозу ненавмисних перешкод необхідно знати параметри цих випромінювань. Їх класифікація представлена на малюнку 2.1.
Зразкове розподіл спектральної щільності основного і різних небажаних випромінювань радіосигнали пристрою представлено на малюнку 2.
1 - основне випромінювання; 2 - внеполосное випромінювання; 3 - випромінювання на гармоніках; 4 - випромінювання на субгармонік; 5 - комбінаційний випромінювання;
6 інтермодуляционную випромінювання; 7 - паразитне випромінювання; 8 - шумове випромінювання.
Основне випромінювання займає деяку необхідну смугу частот Вн. призначену для передачі корисного радіосигналу. Всі інші (неосновні) випромінювання, розташовані за межами основного (робочого) ділянки радіочастотного спектру Вн є небажаними. Ці випромінювання поділяються на внеполосное, побічні і шумові. Спектр внеполосного випромінювання безпосередньо примикає до необхідної смузі частот праворуч і ліворуч. Спектри побічних випромінювань на гармоніках, субгармонік, комбінаційних частотах, паразитних і інтермодуляционних коливань віддалені від частоти основного випромінювання. Шумове випромінювання займає широку смугу частот.
Необхідна смуга частот (Вн) - це мінімальна ширина смуги частот, що забезпечує передачу даного повідомлення з необхідною швидкістю і якістю.
,
де Fв - верхня гранична частота модулюючого сигналу.
Крім того, в теорії ЕМС використовується поняття ширини присвоєної смуги частот Вп. яка крім необхідної смуги частот враховує ще й нестабільність несучої частоти радіосигнали пристрої:
,
де # 916; Fдоп - максимально допустима величина відхилення несучої частоти радіосигнали пристрою від її номінального значення. Ця величина визначається довготривалої нестабільністю частоти передавача. Вона встановлюється з урахуванням норм РР для конкретної радіослужби, діапазону частот і середньої потужності радіосигнали пристрою.
Внеполосное випромінювання - небажане радіовипромінювання, що є, як і основне, результатом модуляції несучої частоти (fo) переданим повідомленням. Причини появи внеполосного випромінювання наступні:
- недостатній коефіцієнт прямокутності АЧХ фільтра на виході радіопередавальному пристрої;
- наявність нелінійності АЧХ і ФЧХ тракту передавача;
- застосування модулюючого сигналу великої амплітуди.
Наявність внеполосного випромінювання привело до необхідності введення поняття займаної смуги частот ВЗН. за межами якої випромінюється певна частка # 946; (Наприклад, # 946; = 0,5%) середньої потужності. Тому можна вважати, що в межах займаної смуги частот зосереджено (100 - # 946; )% Середньої потужності передавача (див. Рис. 3).
На практиці важливо також мати інформацію про форму обвідної спектра і про швидкість убування спектральних складових внеполосного випромінювання за межами необхідної смуги частот. З цією метою вводиться поняття ширини смуги частот на рівні - Х дБ (вхідний) щодо рівня основного випромінювання. прийнятого за 0 дБ (див. рис. 3). За межами смуги Вх інтенсивність будь-яких спектральних складових або спектральна щільність потужності внеполосного випромінювання ослаблена щодо рівня основного випромінювання не менше, ніж на Х дБ. Зазвичай за нижній рівень вимірюваної потужності приймається рівень, розташований на 60 дБ (Х = - 60 дБ) нижче рівня основного випромінювання. Використання декількох вимірювальних рівнів (Х = - 30, - 40, -50 і т.д.) дозволяє контролювати форму і швидкість убування внеполосного випромінювання.
Контроль і нормування внеполосного випромінювання здійснюється з допомогою контрольної ширини смуги частот випромінювання (Вк), за нижньою і верхньою межами якої будь-яка спектральна складова ослаблена на 30 дБ (в 1000 разів) і більше по відношенню до максимального значення випромінюваної потужності. Значення контрольної ширини смуги частот використовується при розподілі і присвоєння номінальних частот РЕЗ і при розрахунках частотного розносу між сусідніми РЕМ.
Лінія, проходить через допустимі значення рівнів Х випромінювання називається обмежувальної (рівні 0, -30, Х. -60 дБ). Вона визначає верхню межу максимально допустимих значень складових спектра внеполосного випромінювання. Що огинає реального спектру потужності випромінювання не виходить за межі встановленої обмежувальної лінії.
Значення ширини смуг частот (Вн, Вк. Вх. ВЗН) нормовані для різних класів випромінювання. При цьому виміряні значення контрольної ширини смуги частот Вк і позасмугових випромінювань Вх не повинні більше, ніж на 20% перевищувати нормовані значення. Наявність норм дозволяє будувати моделі обмежувальної лінії шляхом кусочно-лінійної апроксимації (див. Рис. 3). У таблиці 1 наведено приклад норм на ширину смуги частот і позасмугових радіовипромінювання для радіопередавача фіксованої служби.
Побічні випромінювання - небажані радіовипромінювання, які виникають в результаті будь-яких нелінійних процесів в тракті формування високочастотного сигналу передавача. До них належать такі:
- випромінювання на гармоніках;
- випромінювання на субгармонік;
Їх інтенсивність залежить від діапазону робочих частот передавача, типу і режиму роботи активних елементів і ін. Рівень побічних випромінювань визначається по відношенню до основного випромінювання в дБ і повинен відповідати нормам РР і іншим нормативним документам.
Радіовипромінювання на гармоніках.
Радіовипромінювання на гармоніках - це побічне випромінювання на частотах fn. в ціле число разів більших частоти fo основного випромінювання: fn = n fо. n = 2, 3, 4 .... Середнє значення рівня потужності випромінювання на частоті n-ої гармоніки визначається формулою:
де Ро (fo) - рівень середньої потужності основного випромінювання, дбвт;
Vг - коефіцієнт, що характеризує швидкість зменшення спектра, дБ / дек;
Аг - ослаблення випромінювання на гармоніці по відношенню до основного, дБ.
Коефіцієнти Vг і Аг визначаються з таблиці 2.
На рис. 4. представлені рекомендовані МСЕ норми на допустимі рівні радіовипромінювання на гармоніках в залежності від середньої потужності основного випромінювання Ро в діапазоні частот 10 кГц ... 960 МГц.
1 - діапазон 10 кГц ... 30 МГц; 2 - діапазон 30 ... 235 МГц; 3 - діапазон 235 ... 960 МГц;
Радіовипромінювання на субгармонік.
Радіовипромінювання на субгармонік - це випромінювання на частотах fсг. в ціле число разів менших частоти fo основного випромінювання: fсг = fо / n. n = 2, 3, 4 .... Оцінку рівня потужності випромінювання на субгармонік в діапазонах частот, зазначених у табл. 2 можна здійснювати за формулою (1) з використанням наступних значень: Vсг = - 20 дБ / дек; Аг = - 80 дБ.
Комбінаційне випромінювання - це побічне випромінювання на комбінаційних складових fк = pf1 ± qf2 ± mf3 (p, q, m = 1, 2, 3 ...). f1. f2, f3 - частоти синтезатора частот передавача. Оцінку рівня середньої потужності комбінаційного випромінювання можна здійснювати за формулою:
де fк - частота комбінаційного випромінювання;
Vк - коефіцієнт, що характеризує швидкість зменшення спектра, дБ / дек;
Ак - ослаблення комбінаційного випромінювання, дБ.
Наприклад, для короткохвильових передавачів при 1,001 Паразитне випромінювання може виникати на частотах як нижче, так і вище частоти основного випромінювання. Їх особливістю є відсутність кратності частоті основного радіоколебанія. Потужність і значення частоти паразитного випромінювання важко прогнозовані. Рівні побічного радіовипромінювання нормуються РР і іншими нормативними документами. Як приклад в таблиці 3 наведені норми на побічне випромінювання, встановлені в залежності від потужності передавача і діапазону робочих частот. Ці норми повинні виконуватися для кожної з розглянутих вище складових побічного випромінювання. Нормовані рівні побічних випромінювань Шумове випромінювання характеризується спектральної щільністю потужності і шириною займаної смуги частот. Інтенсивність шумових випромінювань залежить від схеми передавача, його призначення, діапазону частот застосовуваної елементної бази та відбудови # 8710; f від частоти fo основного випромінювання і визначається наступною формулою: де де РШ (# 916; f) - рівень потужності шумового випромінювання при відбудові на # 916; f від частоти основного випромінювання, дбвт; VШ - коефіцієнт, що характеризує швидкість зменшення рівня шумового випромінювання, дБ / дек; Аш - ослаблення потужності шумового випромінювання в займаної смузі ВЗН щодо основного, дБ. Для широко- і узкодіапазонних передавачів коефіцієнт VШ дорівнює -3 і -15 дБ / дек відповідно, а Аш = -60 ... -80 дБ.