电磁兼容第七章 电磁干扰预测2013-4-9

1、第七章第七章 电磁干扰预测电磁干扰预测目的：目的：在于发现系统在于发现系统(设备设备)中不兼容的薄弱环节和评价系中不兼容的薄弱环节和评价系统统(设备设备)的安全裕度，为系统的安全裕度，为系统(设备设备)的电磁兼容性设计及技术的电磁兼容性设计及技术实现提供科学、合理的依据。实现提供科学、合理的依据。方法：方法：采用采用计算机数字仿真技术计算机数字仿真技术，将各种电磁干扰源特性、，将各种电磁干扰源特性、传输函数和敏感度特性全都用数学模型描述，并编制成计算传输函数和敏感度特性全都用数学模型描述，并编制成计算机程序，然后根据预测对象的具体状态，运行预测程序来获机程序，然后根据预测对象的具体状态，运行预

2、测程序来获得设备或系统潜在的电磁干扰计算结果得设备或系统潜在的电磁干扰计算结果。 7.2 电磁干扰预测建模电磁干扰预测建模1. 电磁干扰预测的建模方法电磁干扰预测的建模方法 函数描述法；精度高、但通用性差（如天线方向性图）函数描述法；精度高、但通用性差（如天线方向性图） 折线拟合法；折线模拟的精度取决于取样点数折线拟合法；折线模拟的精度取决于取样点数 （如发射机、接收机的通带特性）（如发射机、接收机的通带特性） 2. 干扰余量干扰余量IM IRIMPP若若IM0，则表示存在潜在干扰；，则表示存在潜在干扰；若若IM0，则表示系统能够兼容工作；，则表示系统能够兼容工作；若若IM=0，则表示处于临界

3、状态；，则表示处于临界状态；式中：式中：干扰余量：将潜在干扰功率值干扰余量：将潜在干扰功率值PI与敏感门限值与敏感门限值PR相比较相比较来确定来确定 3. 功能质量指标功能质量指标 一一个具体设备可以用某些数据质量指标个具体设备可以用某些数据质量指标Q来反映该设备来反映该设备完成自身基本功能的状况。质量指标完成自身基本功能的状况。质量指标Q可作为设备或系统电可作为设备或系统电磁兼容性能的判据。在没有外来干扰时，磁兼容性能的判据。在没有外来干扰时，Q的数值决定于信的数值决定于信噪比：噪比：SNQQ P PSNQQ UU其中，其中，Ps和和Us为敏感设备输入端的信号功率和电压；为敏感设备输入端的信

4、号功率和电压； PN和和UN为为敏感敏感设备自身的噪声功率和电压。设备自身的噪声功率和电压。 3. 功能功能质量指标质量指标 在非有意电磁干扰作用下在非有意电磁干扰作用下SINQQ PPPSINQQ UUU其中，其中，PI和和UI为敏感设备输入端的有效干扰功率和电压。为敏感设备输入端的有效干扰功率和电压。 4. 干扰源模型干扰源模型 干扰源模型从广义来说，又可以称为发射器模型。干扰源模型从广义来说，又可以称为发射器模型。(1) 辐射源模型辐射源模型功能性辐射干扰源模型功能性辐射干扰源模型：用来描述各种天线发射的电磁：用来描述各种天线发射的电磁波，一般用发射机的基本调制包络特性表示主通道模型，波

5、，一般用发射机的基本调制包络特性表示主通道模型，而用它的谐波调制包络特性和非谐波辐射特性来表示谐而用它的谐波调制包络特性和非谐波辐射特性来表示谐波干扰模型的乱真干扰模型。波干扰模型的乱真干扰模型。非功能性辐射干扰源模型非功能性辐射干扰源模型：用来描述各种高频电路、数：用来描述各种高频电路、数字开关电路、电感性瞬变电路等所引起的电磁干扰。此字开关电路、电感性瞬变电路等所引起的电磁干扰。此类辐射源模型通常有：类辐射源模型通常有：a) 电偶极子；电偶极子；b) 磁偶极子；磁偶极子； c) 各各种振荡波种振荡波(正弦波、脉冲波、阶梯波、指数振荡衰减波等正弦波、脉冲波、阶梯波、指数振荡衰减波等)；d)

6、各种调制类各种调制类(调幅、调频、开关键控、数字调制调幅、调频、开关键控、数字调制)信号；信号；e) 噪声波。噪声波。 4. 干扰源干扰源模型模型(2) 传导干扰源模型传导干扰源模型传导干扰用电压源和电流源模型来表示。电压或电流源传导干扰用电压源和电流源模型来表示。电压或电流源模型通常有：模型通常有：a) 单频单频(连续波连续波)电压或电流；电压或电流； b) 梯形脉冲梯形脉冲序列电压或电流；序列电压或电流；c) 斜坡或阶跃电压或电流；斜坡或阶跃电压或电流；e) 梯形脉梯形脉冲电压或电流；冲电压或电流；f) 以频谱密度数据构成的电压或电流以频谱密度数据构成的电压或电流一个周期脉冲序列的时域特性

7、及其频谱特性一个周期脉冲序列的时域特性及其频谱特性单个脉冲的时域特性及其频谱特性单个脉冲的时域特性及其频谱特性 5. 耦合通道模型耦合通道模型 耦合通道模型主要是传导型耦合模型和辐射型耦合模型。耦合通道模型主要是传导型耦合模型和辐射型耦合模型。它们不是绝对可划分的，因为有时两者交织在一起。它们不是绝对可划分的，因为有时两者交织在一起。a) 相距很近的两导线间电容耦合模型；相距很近的两导线间电容耦合模型；b) 相距很近的两导线间电感耦合模型；相距很近的两导线间电感耦合模型；c) 通过公共阻抗的电路耦合模型；通过公共阻抗的电路耦合模型；e) 电磁场电磁场-导线的耦合模型；导线的耦合模型；f) 机壳

8、机壳-机壳的耦合模型；机壳的耦合模型；g) 自由空间传输损耗模型；自由空间传输损耗模型；h) 地形地物影响传输损耗模型。地形地物影响传输损耗模型。 5. 耦合通道耦合通道模型模型 5. 耦合通道耦合通道模型模型-几种耦合途径示例几种耦合途径示例 6. 接受器模型接受器模型 接收机敏感模型接收机敏感模型：是对各种接收天线的辐射干扰响应特：是对各种接收天线的辐射干扰响应特性的描述。性的描述。模拟、数字电路对电磁干扰的响应模拟、数字电路对电磁干扰的响应：一般都用敏感度来：一般都用敏感度来描述。描述。接受器模型又称为敏感器模型，用以描述接受器接受器模型又称为敏感器模型，用以描述接受器(敏感器敏感器)对

9、输入信号和干扰的响应。在实际电磁兼容工程中，最对输入信号和干扰的响应。在实际电磁兼容工程中，最为常见的敏感器有两类：一类是以接收无线电波为主要为常见的敏感器有两类：一类是以接收无线电波为主要功能的接收机；另一类是由模拟、数字电路组成的电子功能的接收机；另一类是由模拟、数字电路组成的电子设备。设备。7.3 电磁干扰发射机模型电磁干扰发射机模型发射机的主要功能是产生电磁能量。除了在所需的频带发射机的主要功能是产生电磁能量。除了在所需的频带范围内的基本辐射之外，发射机还在一些寄生频率上产范围内的基本辐射之外，发射机还在一些寄生频率上产生许多不需要的辐射，称为无用信号。有用信号或无用生许多不需要的辐射

10、，称为无用信号。有用信号或无用信号都会在接收机或其它设备中产生电磁干扰信号都会在接收机或其它设备中产生电磁干扰(EMI)当把发射机作为电磁环境的一个元素描述时，不需要研当把发射机作为电磁环境的一个元素描述时，不需要研究它的构造，只需确定所产生能量的时间、频率和空间究它的构造，只需确定所产生能量的时间、频率和空间的分布，并建立相关模型。发射机的各项辐射可以在频的分布，并建立相关模型。发射机的各项辐射可以在频谱中予以区别：谱中予以区别：a) 基波辐射；基波辐射；b) 基波的谐波辐射；基波的谐波辐射；c) 非非谐波辐射；谐波辐射；d) 噪声。噪声。7.3.1 基波发射模型基波发射模型a) 基波有相当

11、高的功率电平，是潜在的最严重的干扰源基波有相当高的功率电平，是潜在的最严重的干扰源b) 给定发射机型号的各个设备的基波功率输出变化很大，给定发射机型号的各个设备的基波功率输出变化很大，存在由于设备不同而导致能量输出不同的较严重的情况。存在由于设备不同而导致能量输出不同的较严重的情况。因此，这些发射机的基本辐射只能用因此，这些发射机的基本辐射只能用统计方法统计方法来描述来描述式中：式中：fot 基波频率；基波频率；Pti 基波输出功率的各个测量值；基波输出功率的各个测量值；tP工作于不同调谐频率的发射机的基波功率平均值；工作于不同调谐频率的发射机的基波功率平均值；M 取样总数。取样总数。11()

12、()MtottiotiPfPfM1 2211()()()1MtottiottotifPfP fM7.3.1 基波发射模型基波发射模型输出功率的变化由输出功率的变化由正态分布正态分布的随机变量表征的随机变量表征（1）基波幅度特性）基波幅度特性 标准偏差标准偏差MfMfMffiii()()logotfff 实际频率与基带中心频率之间的差值实际频率与基带中心频率之间的差值()iMf 频带频带 边缘上的带外辐射功率相对于边缘上的带外辐射功率相对于0dB的下降值的下降值ifiM 第第 i 频带范围内频谱包络函数之斜率频带范围内频谱包络函数之斜率11()() lg()lg()iiiiiMMfMfffif间

13、隔数值间隔数值 取决于近似法要求的准确度。取决于近似法要求的准确度。（2） 基波发射频率特性基波发射频率特性 基波辐射频率特性的基波辐射频率特性的调制包络函数调制包络函数采用折线拟合法，由分段采用折线拟合法，由分段线性函数（频率轴用对数坐标）来近似，可表示为线性函数（频率轴用对数坐标）来近似，可表示为1()iifff 1iiff 第第i区的频带区的频带,iiotfff四种典型发射机基波发射功率频谱特性曲线(a)幅度语音调制包络幅度语音调制包络(b)调幅通信和连续波雷达的频谱包络调幅通信和连续波雷达的频谱包络(c)频率调制包络频率调制包络(d)脉冲调制包络脉冲调制包络四种典型发射机基波发射功率频

14、谱特性曲线()()lgttototP NfPfANB（N2）otf 基波频率；基波频率；()totP Nf 第第N 次谐波的平均功率；次谐波的平均功率；A、B 由特定发射机所决定的常数。由特定发射机所决定的常数。式中：式中：N 谐波次数，通常谐波次数，通常N10 ；两个假设：两个假设： 发射机的谐波发射的平均电平随谐波数的增加而减少；发射机的谐波发射的平均电平随谐波数的增加而减少； 每个谐波辐射功率是按正态律分布的，标准偏差与谐每个谐波辐射功率是按正态律分布的，标准偏差与谐波次数无关。波次数无关。 谐波辐射的平均功率为谐波辐射的平均功率为7.3.2 谐波发射模型谐波发射模型发射机谐波幅度模型中

15、参数发射机谐波幅度模型中参数A、B、 的统计综合数据的统计综合数据按基波频率划分按基波频率划分的发射机类别的发射机类别A dB/10倍频倍频 B高于基频的高于基频的dB dB 低于低于30MHZ-70-201030300MHZ-80-3015大于大于300MHZ-60-4020平均值平均值MHZ-70-3015国军标国军标151A97规定，除二次和三次谐波以外，所有谐波发射规定，除二次和三次谐波以外，所有谐波发射至少应比基波电平低至少应比基波电平低80dB；二次和三次谐波应抑制；二次和三次谐波应抑制5010logP（P基波峰值输出功率）或基波峰值输出功率）或80dB，取抑制要求最小者。，取抑制

16、要求最小者。 ( )()lgttototPfPfAffB( )tPf 寄生辐射平均功率；寄生辐射平均功率；f 寄生辐射频率；寄生辐射频率；AB、 可由发射机说明书中查询的常数。可由发射机说明书中查询的常数。式中：式中：非谐波寄生辐射特性非谐波寄生辐射特性7.3.3 非谐波发射模型非谐波发射模型otBpHfP 辐射输出概率辐射输出概率B 距距fot 有一特定频率间隔有一特定频率间隔f 的特定频率区间的特定频率区间式中：式中：H 取决于发射机种类的常数取决于发射机种类的常数非非谐波寄生发射频率特性谐波寄生发射频率特性7.4.1 接收机的选择性接收机的选择性7.4 7.4 电磁干扰接收机模型电磁干扰

17、接收机模型U2f ff0传输频带传输频带 接收机理想选择曲线接收机理想选择曲线f0+ff0-f Uf接收机实际选择曲线接收机实际选择曲线f0f0+f1 U1 U0理想接收机应该只在特定的必需频带范围内，通过天线输理想接收机应该只在特定的必需频带范围内，通过天线输入端接收有用信号入端接收有用信号形状系数形状系数Kx：在：在xdB电平上测量的接收机通带与在电平上测量的接收机通带与在3dB电电平上测量的接收机带宽之比。平上测量的接收机带宽之比。dBxdBxBBK3a. 描述主接收通道功能的参数：灵敏度、噪声、通带等；描述主接收通道功能的参数：灵敏度、噪声、通带等；b描述附加接收通道参数：中频谐波、象

18、频谐波、调谐频率描述附加接收通道参数：中频谐波、象频谐波、调谐频率 谐波的敏感度电平、频率等；谐波的敏感度电平、频率等；c描述接收机阻塞频率选择性参数：阻塞敏感度电平、阻塞描述接收机阻塞频率选择性参数：阻塞敏感度电平、阻塞 系数、阻塞动态范围；系数、阻塞动态范围；d描述接收机交调频率选择性参数：交调敏感度电平、交调描述接收机交调频率选择性参数：交调敏感度电平、交调 系数、交调动态范围；系数、交调动态范围；e描述接收机互调频率选择性参数：互调敏感度电平、互调描述接收机互调频率选择性参数：互调敏感度电平、互调 系数、互调动态范围；系数、互调动态范围；接收机的电磁兼容性参数接收机的电磁兼容性参数影响

19、接收机电磁兼容性的参数包括：影响接收机电磁兼容性的参数包括：7.4.2 基本接收通道模型基本接收通道模型1 基本接收通道的敏感度门限基本接收通道的敏感度门限RoRRTFkBfP)(基本接收通道的敏感度门限通常由接收机噪声电平来表示，基本接收通道的敏感度门限通常由接收机噪声电平来表示，选择此电平时因为它表示需考虑的最小干扰信号电平选择此电平时因为它表示需考虑的最小干扰信号电平2 基本接收通道的频率特性基本接收通道的频率特性()()log()iiiSfSfSff1iifff ()Sf 接收机中频选择性接收机中频选择性(dB)；iS 可用区选择性曲线斜率可用区选择性曲线斜率(dB)；if 可用区带宽

20、可用区带宽(Hz)；()iSf 接收机可用区带宽选择性接收机可用区带宽选择性(dB)。oRfff 用几段折线拟合近似，表示为：用几段折线拟合近似，表示为： 7.4.2 基本接收通道模型基本接收通道模型()SPLoIFfPffqIFLoSRfPfqfPqLOfSRfIFf 本振谐波次数；本振谐波次数； 干扰信号谐波次数；干扰信号谐波次数； 本振频率本振频率 杂波响应频率杂波响应频率 中频中频1. 接收机乱真响应频率接收机乱真响应频率或或其中其中7.4.3 乱真响应模型乱真响应模型超外差接收机对带外信号是敏感的，此信号能在接收机内超外差接收机对带外信号是敏感的，此信号能在接收机内产生乱真响应。如果

21、干扰信号频率使得该信号或其谐波能产生乱真响应。如果干扰信号频率使得该信号或其谐波能与本振或其谐波混频，以产生接收机中频通带内的输出，与本振或其谐波混频，以产生接收机中频通带内的输出，则可能产生乱真响应。则可能产生乱真响应。7.4.3 乱真响应模型乱真响应模型()()lg(/)rsrrorsrorP fP fIffJ()rsrP f 附加接收通道响应（附加接收通道响应（dBm)；()rorP f 主接收通道响应主接收通道响应(dBm)；I、J 对每一接收机型号确定的常数；对每一接收机型号确定的常数；2. 接收机乱真响应敏感度门限接收机乱真响应敏感度门限()rSrfIJ表表7- 4 接收机乱真响应

22、幅度模型中接收机乱真响应幅度模型中参数参数 按基波频率划分的发按基波频率划分的发射机类别射机类别I dB/10倍频倍频 J高于基频的高于基频的dB dB 低于低于30MHZ25851530300MHZ358515大于大于300MHZ406015平均值平均值MHZ3575151f2f12oRRmfnffBoRfRBmn 接收机调谐频率接收机调谐频率 接收机中频带宽接收机中频带宽、 整数整数7.4.4 接收机互调接收机互调1. 互调频率互调频率:、 产生互调的两个干扰信号的频率产生互调的两个干扰信号的频率 由于接收机内的非线性，两个以上的干扰信号可以混频，由于接收机内的非线性，两个以上的干扰信号可

23、以混频，即产生互调，形成其他频率的信号。即产生互调，形成其他频率的信号。两个干扰信号导致潜在的严重互调的频率准则两个干扰信号导致潜在的严重互调的频率准则,602NFoRRfffB三阶互调：三阶互调： ,6032NFoRRfffB五阶互调：五阶互调： ,6043NFoRRfffB七阶互调：七阶互调： NfoRf离离 最近的干扰发射频率最近的干扰发射频率FfoRf离离 最远的干扰发射频率最远的干扰发射频率,60NFoRRfffB二阶互调：二阶互调：,60RB 接收机整个接收机整个60dB中频带宽中频带宽式中式中：IMFmPnPPNFE(dBm)m 对应于离对应于离 for 最近的发射频率的谐波次数

24、；最近的发射频率的谐波次数；n 对应于离对应于离 for 最远的发射频率的谐波次数；最远的发射频率的谐波次数；PF 频率频率 fF 的干扰信号产生的接收机输入功率的干扰信号产生的接收机输入功率IMF互调系数互调系数。 式中：式中： 互调幅度互调幅度互调幅度模型利用等效输入功率电平来表示互调幅度模型利用等效输入功率电平来表示PN 频率频率 fN 的干扰信号产生的接收机输入功率的干扰信号产生的接收机输入功率(dBm)接收机邻近频道区中的强干扰信号可能产生大的交调干扰接收机邻近频道区中的强干扰信号可能产生大的交调干扰 7.4.5 接收机交调接收机交调2AMS IPC 由调幅双边带干扰产生的交调可表示

25、为由调幅双边带干扰产生的交调可表示为式中：式中：(dBm)AP 有效干扰信号功率有效干扰信号功率MC交调参数，如图所示交调参数，如图所示S I 输出信干比输出信干比(dBm)0MC(dB)0.20.512550403010602010高频高频甚高频甚高频特高频特高频频率间隔频率间隔交调参数交调参数0()()()REFASATREFS NPPPPRS N 7.4.6 接收机减敏接收机减敏 当接收机经受在邻近调谐频率的频道内的一个或多个强干当接收机经受在邻近调谐频率的频道内的一个或多个强干扰信号时，导致接收机前端信号的增益下降，称为扰信号时，导致接收机前端信号的增益下降，称为减敏效应减敏效应。减敏

26、信噪比：减敏信噪比：式中：式中：)(NS 减敏减敏信噪比信噪比(dB)Po 希望信号电平希望信号电平REFP 基准信号电平基准信号电平()REFS N基准信号电平信噪比基准信号电平信噪比(dB)PSAT 接收机输入端的干扰信号功率接收机输入端的干扰信号功率(dBm)PA 接收机前端饱和电平接收机前端饱和电平(dBm)R 减敏率，见图减敏率，见图0102030400.20.40.60.81.00REFPPR(dB)减敏率减敏率0102030401510505DREFPPBP(dB)(dBm)50200300MHzf 030MHz300MHzf030MHzf 饱和基准电平饱和基准电平若接收机输入端

27、出现多于一个的不希望信号，则若接收机输入端出现多于一个的不希望信号，则 ()()DREFEQREFS NPPPRS N 110lglg () 10TEQAKSATKKPPP10lg()SATKBoRPPffPEQ 合成有效干扰功率合成有效干扰功率(dBm)PAK 第第K个发射机在接收机输个发射机在接收机输 入端产生的干扰功率入端产生的干扰功率(dBm)PSATK在第在第K个发射机频率时接个发射机频率时接 收机前端饱和电平收机前端饱和电平(dBm)式中：式中：T 不希望信号总数。不希望信号总数。 低增益天线（低增益天线（G 25dB）7.5 7.5 天线模型天线模型辐射功率是方向、极化、频率等的

28、函数辐射功率是方向、极化、频率等的函数1. 概述概述 天线参数天线参数 天线的方向图宽度、增益、旁瓣电平、主波束相互取向、天线的方向图宽度、增益、旁瓣电平、主波束相互取向、扫描方式、扫描范围及极化匹配等。扫描方式、扫描范围及极化匹配等。 天线的划分天线的划分 天线方向性数值化天线方向性数值化：函数拟合法；折线拟合法：函数拟合法；折线拟合法2. 有意辐射区和有意辐射区和无意无意辐射区辐射区有意辐射区有意辐射区：天线辐射方向图中的主瓣部分：天线辐射方向图中的主瓣部分无意辐射区无意辐射区：天线辐射方向图中除主瓣外的其余部分：天线辐射方向图中除主瓣外的其余部分有意辐射区有意辐射区无意辐射区无意辐射区m

29、ax( )GG2c7.5.2 全向天线的方向性图全向天线的方向性图最简单的全向天线就是单根垂直辐射器。最简单的全向天线就是单根垂直辐射器。对于较为复杂的广播天线或通信天线：对于较为复杂的广播天线或通信天线： 功率增益的标准偏差功率增益的标准偏差(dB)( )GG 在方向在方向处功率增益函数的平均值处功率增益函数的平均值(dB)；其中：其中：( )GG 水平面上的功率增益的平均值水平面上的功率增益的平均值(dB)；c对于所设计的频率和极化，平均功率增益与方向无关对于所设计的频率和极化，平均功率增益与方向无关max( ,)3GG 有意辐射区水平面的宽度有意辐射区水平面的宽度(o)； 有意辐射区垂直

30、面的宽度有意辐射区垂直面的宽度(o)； 最大功率增益最大功率增益式中：式中：7.5.3 定向天线的方向性图定向天线的方向性图1 有意辐射区有意辐射区H2H2V和和VmaxG在在正交极化辐射正交极化辐射引起的干扰，天线模型可以假设为引起的干扰，天线模型可以假设为000(,)(,)( )G fpG fpG p 0(, )G fp 非设计极化增益平均值；非设计极化增益平均值；00(,)G fp 设计极化增益平均值；设计极化增益平均值；( )G p 增益极化修正系数增益极化修正系数式中：式中：7.5.3 定向天线的方向性图定向天线的方向性图1 有意辐射区有意辐射区在设计频率以外，增益与频率的关系可近似

31、表示为在设计频率以外，增益与频率的关系可近似表示为100)()log()()(iiiGffffDffCfGfGG f ()0 设计频率设计频率f0处功率增益平均值；处功率增益平均值；G f( )其余频率其余频率f上的功率增益平均值；上的功率增益平均值；)(fG 增益均方差增益均方差；i 频带频带 到到 内均方差值；内均方差值；if1ifC、D 给定天线型号的常系数。给定天线型号的常系数。 式中：式中：7.5.3 定向天线的方向性图定向天线的方向性图1 有意辐射区有意辐射区20Gmax3G有意辐射区的通用定向天线模式有意辐射区的通用定向天线模式天线类型天线类型工作条件工作条件区的宽度区的宽度平均

32、增平均增益益dB GCD G频率频率极化极化 H VdBdB/十十倍频倍频dBdB高增益高增益Gmax25dB设计设计设计设计非设计非设计设计设计正交正交任意任意 H010 H04 H0 V010 V04 V023300000-130-200中增益中增益（10dB Gmax 25dB）谐振谐振非谐振非谐振设计设计设计设计非设计非设计非设计非设计设计设计正交正交任意任意任意任意 H010 H03 H0 H0 V010 V03 V0 V02333000000-1000-2000低增益低增益Gmax25dB设计设计设计设计非设计非设计设计设计正交正交任意任意-10-10-10141414中增益中增益

33、10dB Gmax 25dB设计设计设计设计非设计非设计设计设计正交正交任意任意-10-10-10111310低增益低增益Gmax0IM0IM0最后一对最后一对发射发射响应对响应对是是是是是是否否否否否否否否图图7-15 分分级预测流程图级预测流程图剔除剔除剔除剔除剔除剔除开始开始结束结束详细分析预测详细分析预测（距（距离离、时间时间、方向）、方向）分析对工作性分析对工作性能的影响能的影响 7.6.2 分级预测方法分级预测方法 幅度剔除预测是分级预测的第一级，分析发射幅度剔除预测是分级预测的第一级，分析发射-响应对的干响应对的干扰幅度。在计算中假定干扰源的发射频率与敏感器的响应扰幅度。在计算中

34、假定干扰源的发射频率与敏感器的响应频率是一致的，这样能把大量微弱的干扰与相当少的强干频率是一致的，这样能把大量微弱的干扰与相当少的强干扰分离开来，将明显的非干扰情况剔除掉。扰分离开来，将明显的非干扰情况剔除掉。(1 ) 幅度剔除法幅度剔除法 7.6.2 分级预测方法分级预测方法 (2 ) 频率和带宽修正预测频率和带宽修正预测频率和带宽修正预测就是在幅度剔除预测的基础之上，通频率和带宽修正预测就是在幅度剔除预测的基础之上，通过考虑敏感器的响应频率与干扰源的发射频率之间的间隔过考虑敏感器的响应频率与干扰源的发射频率之间的间隔和带宽的差异，对保留下来的问题进行修正，进一步剔除和带宽的差异，对保留下来

35、的问题进行修正，进一步剔除非干扰情况。非干扰情况。在详细预测中，应考虑那些依赖于时间、距离、方向等因在详细预测中，应考虑那些依赖于时间、距离、方向等因素，以及确定最终干扰余量的概率分布。素，以及确定最终干扰余量的概率分布。(3 ) 详细分析预测详细分析预测 7.6.2 分级预测方法分级预测方法 (4 ) 性能预测性能预测考虑周围发射机和接收机的调制特性和响应特性，计算接考虑周围发射机和接收机的调制特性和响应特性，计算接收机输入端的潜在干扰收机输入端的潜在干扰I和信号电平和信号电平S，接收机噪声电平，接收机噪声电平N，从而确定性能从而确定性能S/N，以及，以及S/(I+N)。 7.7 系统间电磁

36、干扰预测系统间电磁干扰预测 1. 发射机对周围接收机的干扰效应发射机对周围接收机的干扰效应(第一干扰预测方程第一干扰预测方程)fBBPLGGPNIRTNPRTT,式中：式中：NI 接收机输入端的干扰接收机输入端的干扰/噪声比噪声比(dB)；TP 干扰发射机输出功率干扰发射机输出功率(dBW)；RTGG , 发射天线与接收天线增益发射天线与接收天线增益(dB)；PL 发射机到接收机传输路径损耗发射机到接收机传输路径损耗(dB)；NP 接收机输入端噪声功率接收机输入端噪声功率(dBW)； 发射机与接收机的带宽修正因子发射机与接收机的带宽修正因子(dB)；RTBB ,f 发射机与接收机的频率失谐修正

37、因子发射机与接收机的频率失谐修正因子(dB)； 7.7 系统间电磁干扰预测系统间电磁干扰预测 2. 接收机对发射干扰信号的响应接收机对发射干扰信号的响应(第二干扰预测方程第二干扰预测方程) NINSNINSNISNIS1lg10lg101lg10lg10dB式中：式中：NI 接收机输入端的干扰接收机输入端的干扰/噪声比噪声比(dB)；NS 接收机输入端的噪声比接收机输入端的噪声比(dB)；NIS 接收机输入端信号干扰加噪声之比接收机输入端信号干扰加噪声之比(dB)；d乱真干扰余量（乱真干扰余量（SIM）发射机乱真输出与接收机乱真发射机乱真输出与接收机乱真响应在频率上对准存在的干扰电平响应在频率

38、上对准存在的干扰电平c接收机干扰余量（接收机干扰余量（RIM）接收机基波响应与发射机接收机基波响应与发射机乱真发射输出对准时存在的干扰电平乱真发射输出对准时存在的干扰电平b发射机干扰余量（发射机干扰余量（TIM）发射机基波发射与接收机发射机基波发射与接收机乱真响应对准时存在的干扰电平乱真响应对准时存在的干扰电平a基波干扰余量（基波干扰余量（FIM）发射机基波发射与接收机基发射机基波发射与接收机基波波响应在响应在频率上对准并以无抑制的方式时存在的干扰电平频率上对准并以无抑制的方式时存在的干扰电平 发射与响应的干扰余量有四种可能的情况：发射与响应的干扰余量有四种可能的情况： 7.7.2 系统间干扰

39、预测实施过程系统间干扰预测实施过程 1. 幅度幅度剔除剔除 将大量不产生干扰的信号与少数可能产生干扰的信号分离将大量不产生干扰的信号与少数可能产生干扰的信号分离开来，其主要目的是开来，其主要目的是：(a) 考察发射机输出和接收机敏感考察发射机输出和接收机敏感响应可能产生干扰的组合；响应可能产生干扰的组合；(b) 将尽可能多的、明显的非将尽可能多的、明显的非干扰情况去掉不做进一步考虑。干扰情况去掉不做进一步考虑。幅度剔除中只考虑发射、响应的幅度，采用自由空间传播幅度剔除中只考虑发射、响应的幅度，采用自由空间传播损耗模型。损耗模型。max0max( , )( )( , )( )TTRSIM f d

40、P fGL f dGP f0( , )Lf d自由空间传播损耗自由空间传播损耗干扰预测干扰预测方程方程:a考虑发射机基波发射和乱真发射功率电平；考虑发射机基波发射和乱真发射功率电平；b考虑接收机基波响应和乱真响应敏感度电平；考虑接收机基波响应和乱真响应敏感度电平；c考虑天线增益和自由空间传播损耗；考虑天线增益和自由空间传播损耗；d采用保守的与简单的近似表示方向、距离和时间的影响；采用保守的与简单的近似表示方向、距离和时间的影响；e校正系数在幅度剔除中不予考虑。校正系数在幅度剔除中不予考虑。1. 幅度幅度剔除剔除 幅度剔除的应用条件幅度剔除的应用条件:0(, )()(, )()oTToTOToT

41、ORRORFIM fdPfGLfdGPf0(, )()(, )()oTToTOTOTSRRSRTIM fdPfGLfdGPf()()80SSRSORPfPf0(, )()(, )()oRTSTSTSTORRORRIM fdPfGLfdGPf()()80TSTTOTPfPf0(, )()(, )()SRTSTSTSTSRRSRSIM fdPfGLfdGPf接收机乱真响应敏感度接收机乱真响应敏感度发射机乱真发射功率发射机乱真发射功率 乱真干扰余量（乱真干扰余量（SIM）的计算）的计算 接收机干扰余量（接收机干扰余量（RIM）的计算）的计算 发射机干扰余量（发射机干扰余量（TIM）的计算）的计算 基

42、波干扰余量（基波干扰余量（FIM）的计算）的计算1. 幅度幅度剔除剔除 1. 幅度幅度剔除剔除 幅度幅度剔除剔除的规则的规则: 首先计算基波干扰余量电平，如果其值小于规定的剔首先计算基波干扰余量电平，如果其值小于规定的剔除电平，则不需要计算其他三种情况，因为它们的余量更除电平，则不需要计算其他三种情况，因为它们的余量更低；低； 如果基波干扰余量超过规定的剔除电平，则需要往下如果基波干扰余量超过规定的剔除电平，则需要往下计算计算TIM和和RIM，如果这两者的任一一个产生的干扰余量，如果这两者的任一一个产生的干扰余量超过规定的剔除电平，还需要计算超过规定的剔除电平，还需要计算SIM. 如果最终的干

43、扰余量超过规定的剔除电平，则发射如果最终的干扰余量超过规定的剔除电平，则发射-响响应组合保留到下一步进行频率间隔和带宽修正。应组合保留到下一步进行频率间隔和带宽修正。 如果干扰余量小于规定的剔除电平，则该发射如果干扰余量小于规定的剔除电平，则该发射-响应组响应组合不再做进一步预测考虑合不再做进一步预测考虑2. 带宽与频率间隔修正带宽与频率间隔修正 a发射机带宽和调制特性；发射机带宽和调制特性；b接收机带宽和选择性；接收机带宽和选择性；c发射机发射信号与接收机响应之间的频率间隔发射机发射信号与接收机响应之间的频率间隔 考虑考虑因素：因素： 频率修正通过修正系数来修改幅度剔除结果，如果修频率修正通

44、过修正系数来修改幅度剔除结果，如果修正后的干扰余量仍超过筛选电平，则该发射正后的干扰余量仍超过筛选电平，则该发射-响应对保留到响应对保留到详细预测中进一步考虑；详细预测中进一步考虑； 如果修正后的干扰余量小于筛选电平，则对此发射如果修正后的干扰余量小于筛选电平，则对此发射-响响应对不再做进一步考虑。应对不再做进一步考虑。规则规则： 2. 带宽与频率间隔修正带宽与频率间隔修正 oToRfff min,oTIFLooTIFLofffNfffNf 频率间隔的确定频率间隔的确定aFIM的频率间隔的频率间隔bTIM的频率间隔的频率间隔min()LofPf d SIM的频率间隔的频率间隔P()oTIFLo

45、Nfff 的值与最接近的整数之差的值与最接近的整数之差 接收机本振频率接收机中频c RIM的频率间隔的频率间隔oRoTfNff(,)TRCF BBf2/ )(RTBBf(,)lg()TRRTCF BBfKBBK0 BR BT，且中心频率对准，且中心频率对准K10 采用均方根电平的类似连续噪声的信号，且采用均方根电平的类似连续噪声的信号，且 BRBTK20 采用峰值电平的脉冲信号，且采用峰值电平的脉冲信号，且BRdmin，在这个距离上，所产，在这个距离上，所产生的干扰至少是被允许的，则最小距离生的干扰至少是被允许的，则最小距离dmin称为协调距离。称为协调距离。频率频率-距离距离(FD)：表示接

46、收机与发射机之间所要求的最小距：表示接收机与发射机之间所要求的最小距离间隔随着它们的调谐频率之差的变化而发生变化。离间隔随着它们的调谐频率之差的变化而发生变化。频率相关抑制频率相关抑制 (FDR)：表示接收机选择性对发射机干扰抑：表示接收机选择性对发射机干扰抑制的程度。制的程度。7.8.3 空间管理空间管理(3) 方位角利用准则与指定方位角利用准则与指定(4) 扇形匿影扇形匿影对保障在有限的立体角范围内辐射和接收的固定电子设备对保障在有限的立体角范围内辐射和接收的固定电子设备的电磁兼容性时，可采用将主要辐射方向与接收方向分隔的电磁兼容性时，可采用将主要辐射方向与接收方向分隔的方法。的方法。将辐

47、射和接收限定在一定角度的扇形内也是进行方向隔离将辐射和接收限定在一定角度的扇形内也是进行方向隔离的方法之一，其实质在于对发射和接收设备的工作进行限的方法之一，其实质在于对发射和接收设备的工作进行限制，使其在接收机方向上没有辐射或在发射机方向上没有制，使其在接收机方向上没有辐射或在发射机方向上没有接收。接收。7.8.3 空间管理空间管理(5) 自然地形屏蔽自然地形屏蔽(6) 天线的极化去耦天线的极化去耦在更复杂的情况下进行区域分布时，可利用地形特点。在更复杂的情况下进行区域分布时，可利用地形特点。天线的极化去耦应用基于发射和接收采用正交极化的天线天线的极化去耦应用基于发射和接收采用正交极化的天线电磁干扰进行抑制。如干扰源天线是水平极化，则接受器电磁干扰进行抑制。如干扰源天线是水平极化，则接受器天线应采用垂直极化。天线应采用垂直极化。商用Feko软件:采用(Full Wave);基于矩量法(MoM)、采用；完美结合了有限元法(FEM)及多种高频计