7.5. Защита радиооборудования от помех

Сверхдлинные и длинные волны благодаря присущим им свойствам огибать земную поверхность и неровности на ней (явление дифракции) позволяют осуществлять связь на больших дальностях. Однако при этом необходима значительная мощность передатчика и громоздкие антенны, что исключает их практическое применение для авиационной радиосвязи.

Средние волны распространяются как поверхностным, так пространственным лучом, и поэтому характер их распространения зависит от времени "года и суток. Днем распространяются только поверхностные волны, так как пространственные волны почти полностью поглощаются в ионосфере. Ночью это явление практически отсутствует, и создается возможность вести связь на пространственных волнах. Этот диапазон радиоволн используется в основном для навигации летательных аппаратов.

Диапазон коротких радиоволн широко применяется для дальней авиационной радиосвязи и навигации. При распространении коротких волн поверхностным лучом происходит сильное поглощение энергии в земле и быстрое затухание. Поэтому связь на большие расстояния осуществляется пространственным лучом при многократном последовательном отражении его от ионосферы и земной поверхности.

Ультракороткие волны используются в радиолокации, самолетной и космической радиосвязи, в. линиях радиоуправления. Поскольку волны этого диапазона не отражаются от ионосферы, передача информации с помощью УКВ вблизи земной поверхности осуществляется поверхностной волной. Поверхностная волна этого диапазона сильно поглощается земной поверхностью, явление же дифракции в ней выражено слабо. Поэтому максимальная дальность распространения поверхностной волны обычно ограничивается расстоянием прямой видимости между антеннами радиопередающего и радиоприемного устройств. Дальность действия канала связи Д в километрах определяется из выражения, где hx и га — высоты расположения над земной поверхностью передающей и приемной антенн в метрах.

Качество связи и устойчивость работы радиоэлектронного оборудования в значительной степени зависят от решения проблемы электромагнитной совместимости и уровня помех.

В зависимости от причины происхождения помехи можно подразделить на электрические, атмосферы и электростатические.

Электрические помехи возникают в щеточноколлекторных и скользящих контактах электрических машин, а также при переключении цепей контакторами и реле. Эти помехи попадают в радиоприемные устройства по цепям питания и через антенные системы. Уменьшение уровня электрических помех достигают экранированием проводов и жгутов, надежной металлизацией аппаратуры, каркаса самолета и элементов систем управления, а а также применением развязывающих конденсаторов и фильтров.

Возникновение атмосферных помех обусловлено происходящими в земной атмосфере естественными процессами. Основными из них являются грозовые разряды и электризация приемных антенн при соприкосновении их поверхностей с заряженными частицами воздуха, воды, снега и пыли. Применение фильтров, а также отключение антенн в условиях возникновения опасности грозовых разрядов кардинально не решают проблему борьбы с атмосферными помехами. До сих пор надежной защиты радиоаппаратуры от этого вида помех не существует.

Электростатические помехи возникают в результате электризации самолета под влиянием электростатического поля Земли и соприкосновения его поверхностей с заряженными частицами воздушного потока.

Электростатическое поле Земли имеет значительный вертикальный градиент, что вызывает изменение электрического потенциала самолета при его пролете различно заряженных зон атмосферы. При этом абсолютный потенциал самолета может достигать величин 105 . 10" В, а токи стекания — до 500 мкА. Поскольку величина электрического заряда, образующегося в результате соприкосновения поверхности самолета с воздушным потоком, зависит от скорости полета и площади обшивки, опасные уровни накопления зарядов наблюдаются у крупногабаритных скоростных самолетов.

Статические заряды стекают с острых кромок агрегатов самолета и образуют «коронные» и искровые разряды, которые создают помехи в широком спектре частот и нарушают нормальное функционирование радиоустановок.

Для уменьшения помех рекомендуется острые грани агрегатов по возможности сглаживать. На законцовках крыла, оперения и рулей, где это выполнить невозможно, устанавливаются антистатические разрядники.

Конструктивное исполнение разрядников весьма разнообразно. На смотреть статью под номером 7.22 показано устройство одного из них.

Разрядник состоит из заформованного в резиновый корпус 2 канатика 3, свитого из двух гибких проводов и нескольких тонких электродов 4. Один конец канатика смонтирован в латунном наконечнике 1, с помощью которого разрядник укрепляется на законцовках крыла, оперения и рулей. Второй конец выполнен в виде пучка электродов. С него и происходит стекание электричества в атмосферу. Обеспечение бесшумности стекания зарядов достигается подбором характеристик разрядников, их количества и мест установки.