SIMSIZ ALOQA TARMOQLARIDAGI ELEKTROMAGNIT
MOSLASHUVCHANLIKNING TAHLILI
U.T. Aliyev (katta o‘qituvchi, Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU)
M. Musayev (magistr, Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU)
Simsiz vositalarning elektromagnit moslashuvchanligi(EMM) – bu texnik
qurilmalarning bir vaqtda real ishlash sharoitlarda atayin bo‘lmagan halaqitlar
141
ta’sirida talab qilinadigan sifatda ishlay olishi va boshqa simsiz vositalarga yo‘l
qo‘yilmaydigan elektromagnit halaqitlarni hosil qilmasligi qobiliyati hisoblanadi.
Real sharoitlarda elektr qurilmalarning joylashishi o‘rnida ko‘p sonli turli xil
nurlanishlar ta’sir etadi, ularni hisobga olish ehtimollar nazariyasi va matematik
statistika yordamida mumkin bo‘ladi. Birgalikda ishlayotgan simsiz vositalarning
normal ishlashini ta’minlash ilmiy muammo sifatida EMMning maqsadi
hisoblanadi. O‘rganish predmeti esa birgalikda ishlaydigan texnik vositalarning
halaqit qiluvchi o‘zaro ta’sirlashishi qonuniyatlarini hisoblash mumkin, ular
asosida maqsadga erishish uchun tavsiyalar shakllantiriladi.
Asosiy atamalar va tavsiflar
Simsiz vositalarning elektromagnit moslashuvchanlik atamashunosligi
sohasidagi asosiy standart 50397-2011 standarti hisoblanadi, u elektromagnit
moslashuvchanliksohasidagi atamalarning rasmiy tavsiflariga ega:
Elektromagnitvaziyat (EMV) (electromagnetic environment) bu erda,
chastotalar va vaqt diapazonlarda mavjud bo‘ladigan real elektromagnit
hodisalarning majmui hisoblanadi.
Elektromagnit moslashuvchanlik(EMM) (electromagnetic compatibility -
EMC) bu simsiz vositaning ma’lum EMHda berilgan sifatda boshqa simsiz
vositalarga yo‘l qo‘yilmaydigan halaqitlarni hosilqilmasdan samarali ishlay olish
qobiliyati hisoblanadi.
Elektromagnit halaqitlar (EMH) (electromagnetic disturbance) bu simsiz
vositalarning ishlash sifatini yomonlashtiradigan yoki yomonlashtirishi mumkin
bo‘lganreal elektromagnit hodisalarning majmui (iste’molchilar elektr tarmog‘i,
asboblari va qurilmalari) hisoblanadi. EMH darajasi belgilangan sharoitlarda
o‘lchanadigan halaqitlar kattaliklari qiymatlari hisoblanadi.
Halaqitlar ta’siri (electromagnetic interference — EMI) – halaqitlar ta’siri
ostida simsiz vositalarining ishlash sifati ko‘rsatkichlarining yomonlashishi.
EMHga barqarorlik,halaqitbardoshlik (immunity) -halaqitlar ta’sirida simsiz
vositalarining berilgan ishlash sifatini saqlashi qobiliyati hisoblanadi.
Halaqitlar atamasi hech qaerga yo‘qolmaydi va yanada katta ahamiyatga ega
bo‘lib boradi. Asosiy maqsad halaqitbardoshlikni ta’minlash hisoblanadi. Simsiz
vositaning (tizimning) halaqitbardoshligi o‘z funksiyalarini halaqitlar bo‘lganida
bajara olish qobiliyati hisoblanadi. EMMni ta’minlash bo‘yicha barcha harakatlar
bu istalgan radiotizim bilan ishlash zaruratidan iborat.
Barcha halaqitlarni shartli ravishda tabiiy va sun’iy kelib chiqishdagi
halaqitlarga bo‘lish mumkin.Sun’iy kelib chiqishdagi halaqitlar inson faoliyati
jarayonida vujudga keladi.Tabiiy kelib chiqishdagi halaqitlar inson hayot faoliyati
jarayonlariga bog‘liq emas va ularga bog‘liq bo‘lgan holda mavjud bo‘ladi.Sun’iy
kelib chiqishdagi halaqitlar, o‘z navbatida, atayin bo‘lmagan va tashkiliy turlarga
bo‘linadi.Atayin bo‘lmaganhalaqitlar inson tomonidan turli xil qurilmalarning
ishlatilishi jarayonida vujudga keladi, ularning halaqitlarni generatsiyalashi ularni
ishlashining tabiiy natijasi hisoblanadi. Tashkiliy halaqitlar radioelektron
vositalarning ishlashini yomonlashtirish yoki ularni ishdan chiqarish maqsadida
sun’iy hosil qilinadi.
142
Amaliy nuqtai nazardan halaqitlarda manba (elektromagnit halaqitlarni hosil
qiladigan yoki hosil qilishi mumkin bo‘lgan sun’iy yokitabiiy kelib chiqishdagi
manba)va retseptor (elektromagnit signal yoki elektromagnit halaqitlarga sezgir
texnik vosita) bo‘lishi kerak. Ko‘pincha barchasi shunday aralashib ketadiki,
qaerda retseptor, qaerda manba ekanligini ajratib bo‘lmaydi. Bunday sharoitlarda
normal ishlash bu EMMni ta’minlash asosiy vazifasi hisoblanadi.
Simsiz
tarmoqlardagi
elektromagnit
moslashuvchanlik
mavzusi
radioto‘lqinlarni tarqalishi fizikasini ham chuqur bilishni talab qiladi. Albatta, bu
masala haqida umuman o‘ylamaslik va barchasini ishlab chiqaruvchilarga qo‘yib
berish mumkin. Tayyor echimlar variantlari bozorda doimo paydo bo‘lmoqda,
tanlov mavjud. Lekin, radiokanal haqida gapirilsa, yodda tutish kerakki, har bir
ob’ektdagi elektromagnit vaziyat noyob bo‘ladi. Ishlab chiqaruvchilar taklif
etayotgan barcha tayyor echimlar eng yaxshi holda juda kichik va uncha katta
bo‘lmagan joyga to‘g‘ri keladi. Istalgan jiddiy ob’ekt esa elektromagnit vaziyatni
(EMV) baholashni talab qiladi.
Simsiz tizimlarda ishlab chiqaruvchilar EMMdan ko‘z yumishi mumkin
emas, shuning uchun barcha sxemotexnik tadbirlar qurilmalarning narxlari ichiga
kiritilgan. Radiouzatish (radioqabullash) qurilmasini sotib olish bilan birga karrali
chastotalar so‘ndiriladigan maxsus ko‘paytirish sxemalari, filtrlar kaskadlari,
ekranlashtirish uchun va halaqitlarni so‘ndirish qurilmalari, shovqin so‘ndirgichlar
sotib olinadi. Lekin bularning barchasi ko‘pincha etarli bo‘lmaydi. Bu endi albatta
katta radiotarmoqlarni (sotali tarmoqlarni) yaratish uchun etarli bo‘lmaydi. Bu erda
katta kapital qo‘yilmalarni talab qiladigan maxsus qurilmalar zarur bo‘ladi. Va
bittalik investitsiyalarning etarli bo‘lishini o‘ylash kerak bo‘ladi. Elektromagnit
vaziyat doimo o‘zgarmoqda va tizim uning ortidan modernizatsiyalanishi kerak.
Aniq bir ob’ektdagielektromagnit vaziyati shunisi bilan yaxshiki, u deyarli
o‘zgarmaydi. Binolarni keng ko‘lamda rekonstruksiya qilish, korxona ichida yangi
simsiz tizimlar joriy etish, yana o‘rnatiladigan kuch qurilmalaridan o‘tishlar paydo
bo‘lishi mumkin. Bularning barchasini taxmin qilish mumkin va tizim bu barcha
o‘zgarishlarni hisobga olish bilan quriladi.
Vaziyat shu bilan murakkablashadiki, ko‘plab hollarda real sharoitlarda
loyihalashtirishda mutaxassislar korxonalarda loyihalashtiriladigan, ishlatishga
kiritiladigan yoki ishlayotgan radiotizimlar haqida to‘liq ma’lumotlarga ega
bo‘lmaydi. Radiosignallarning spektral xarakteristikalari diskretlashtirish
chastotasi, ma’lumotlarni uzatish tezligi, ishlatiladigan modulyasiyalar turiga
sezilarli bog‘liq bo‘ladi. Agar yuqorida sanab o‘tilgan parametrlardan bittasi
noma’lum bo‘lsa, u holda halaqit qiluvchi signalning quvvati tekshirilmagan
noaniqlik xarakteriga ega bo‘ladi. Bu o‘z navbatida, tizimning ishga tushirishda
og‘ir natijalarga olib kelishi mumkin.
Ob’ektar ichki EMMda to‘xtalamiz. Uni ta’minlash uchun radioelektron-
vositalar signallarini (nurlanishlarini) chastota, vaqt va fazo bo‘yicha ajratish
prinsiplari ishlatiladi. Ulardan birinchsi korxonaning turli radiotizimlari uchun
oddiy turli chastotalarni tanlanishidan iborat. Bu oddiy va samarali bo‘ladi.
YOng‘in xavfsizligi tizimi bir spektrni, telemexanika boshqa spektrni ishlatadi. Va
143
agar xavfsizlik tizimi ham ajratilgan alohida chastotalar tizimini ishlatganida
yaxshi bo‘lar edi. Lekin barcha tizimlar umumiy foydalanishdagi chastotalar
tizimidan foydalanishga majbur.
1- rasm. Simsiz vosita atrofidagi elektromagnit vaziyat
Bu holdaradioelektron vositalarning nurlanishlarini vaqt bo‘yicha ajratish
ishlatiladi, bunda ayrim radioelektron vositalarning ishlashi turli qoplanmaydigan
vaqt intervallarida ishlaydi. Juda yaxshi muqobil variant, lekin xavfsizlik tizimlari
istalgan vaqtda ishlab ketishi kerak. Endi fazo bo‘yicha ajratish nima berishini
ko‘rib chiqamiz (1- rasm).
Elektromagnit halaqitlarning fazoviy parametrlari “halaqit qilish zonasining”
hosil bo‘lishi orqali xarakterlanadi.“Halaqit qilish zonasi” deganda chegaralarida
simsiz vosita nurlantiradigan elektromagnit maydonning energiyasi sathi va
chastotalar spektri ishlash sifati yomonlashmasdan boshqa simsizvositalarga bir
vaqtda ishlashga imkon bermaydigan fazo sohasi tushuniladi.
“Halaqit qilish zonasi” ning o‘lchamlari maydon generatsiyalanadigan
chastotalar polosasi, uning energetik sathi, shuningdek uni nurlantirish usuli va
atrofdagi tarqalish sharoitlariga bog‘liq bo‘ladi. Mos ravishda ob’ektlarni fazoda
shunday joylashtirish kerakki, ularning “halaqit qilish zonalari”kesishmasin.
Ko‘pincha butun ob’ekt bu katta “halaqit qilish zonasi” hisoblanadi, bu fazoviy
ajratish amaliyotini hamma vaqt ham mumkin bo‘lavermaydigan qiladi.
Sanab o‘tilgan EMM muammosi echimlarini elektromagnitmoslashuvchan-
likni ta’minlash bo‘yicha tashkiliy tadbirlar sifatida aniqlash qabul qilingan.
Boshqa tomondan tadbirlarni ko‘rib chiqamiz. Qabullagich chiqishida
uzatiladigan signal egallaydigan asosiy chastotalar polosasidan tashqaridagi
nurlanishlarni sathini kamaytiradigan qo‘shimcha maxsus filtrlardan qo‘llash bilan
halaqitlarni kamaytirish mumkin. Boshqa usuli bitta ob’ektda joylashgan radio-
elektron vositalarning antennalari va fiderlari orasida ajratishni oshirishdan iborat.
Yana bir qiziqarli moment bu elektromagnit ekranlarning qo‘llanishi hisoblanadi.
Amalda radioelektron vositalarning antennalari va fiderlari orasida elektro-
magnit ajratishni oshirish uchun baribir fazoviy ajratish qo‘llaniladi. Ta’kidlan-
ganidek, bu echim har doim ham mumkin bo‘lavermaydi. Bu qo‘shimcha qator
sabablarga bog‘liq:
murakkab hududiy relef sharoitlaridagi aloqa machtalarini o‘rnatilishiga
bog‘liq qiyinchiliklar;
joyning muhandislik-geologik sharoitlariga, shamolli hududlar tasniflanishiga
bog‘liq cheklashlar va h.k.
144
Cheklangan hududda turli diapazonlar antennalarining joylashtirilishi
muammosi murakkab masala hisoblanadi va hozirgi vaqtda hatto GSM diapazoni
uchun
etarli
samarali
echilmaydi.
Ham
birlamchi,
ham
ikkilamchi
nurlantirgichlarni turli ulanish va uzatilish rejimlarida ularning ko‘p soni tufayli
har bir alohida holni fizik modellashtirishni o‘tkazilishi etarlicha murakkab.
Antennalar orasidagi ajratishni oshirish juda aniq berilgan parametrlarli
metallkonstruksiyadagi tayanchlarni qo‘llanishi bilan ta’minlanish mumkin, bu
etarlicha ko‘p sonli tugunlarli tarmoqlarni qurishda real sharoitlarda juda qiyin
amalga oshiriladi.
Demak, turli radiotexnik tizimlarning antenna-fider traktlaridagi halaqilarni
asosiy vujudga kelishi mexanizmlarini bilish bilan ajratishni oshirishning asosiy
usullarini ifodalaymiz.
− Qabullovchi-uzatuvchi radiotexnik ob’ektlardagi antennalarning optimal
o‘zaro joylashishi;
− Polyarizatsion ajratishni qo‘llash (turli xil polyarizatsiyali yaqin
joylashgan nurlantirgichlardan foydalanish);
− Ob’ektda joylashtirishda antennalarning yo‘naltirilganlik xossalarini,
shuningdek tayanchlar metall konstruksiyalarining ta’sirini hisobga olish;
− tayanchlar metall konstruksiyalari elementlarining ekranlashtirish
xossalaridan, shuningdek qo‘shimcha ekranlashtirish.
Oxirgi usulda batafsil to‘xtalamiz.Metallantenna tayanchi antennalar bitta
tayanchda joylashtirilganida yoki turli antennalarning yaqin joylashgan antenna-
larida joylashtirilganida ham alohidan antennaning xarakteristikalariga, ham
antennalar orasidagi ajratish xarakteristikalariga ta’sir ko‘rsatadi. Binobarin,metall
konstruksiyalar ajratish darajasini ham oshirishi, ham kamaytirishi mumkin.
Halaqitlarni so‘ndiruvchi filtrlar iloji boricha halaqit manbaiga yaqin uni
retseptorga tarqalish yo‘nalishida qo‘yiladi. Filtrning samaradorligi halaqitlarni
retseptorga ta’siri joyida halaqitlarni so‘ndirish parametri orqali xarakterlanadi.
Radioqabullagich kirishida qo‘shimcha filtrning qo‘yilishi ham qandaydir samarani
beradi.
Radioqabullagichning sezgirligini kamaytirish yuqorida aytilganidek, asosan
apparaturani ishlab chiqishda sxemotexnik darajada echiladi. Konstruktiv jihatdan
turli radioelektron vositalar etarlicha yuqori samaradorlikda korpuslar va boshqa
konstruktiv tugunlar va elementlarni ekranlashtirish bilan bajariladi, bu
elektromagnitqabul qiluvchanlikka talablarni bajarilishini ta’minlaydi. Lekin
shtatdan tashqari elektromagnit vaziyatlar sharoitlarida boshqa choralarning
samarasi bo‘lmaganida EMM bo‘yicha talablarni bajarilishi uchun qo‘shimcha
elektromagnit ekranlar ishlatilishi mumkin. Bunda ekranlashtirishdan maqsad
qurilmalarni tashqi maydonlar ta’siridan himoyalash yoki atrof-muhitga
nurlanishlar chiqarish mumkin bo‘lgan qandaydir vositalarning nurlanishini ajratib
qo‘yish hisoblanadi (2- rasm).
145
2-rasm. Elektromagnit ekranning qo‘llanilishi
Qo‘shimcha ekranlarning o‘rnatilishi zarurat bo‘lganida uzatish va qabullash
qurilmalari yuqori chastotali fiderlarni tortilishitrassalarida va boshqalarda
qo‘llaniladi. Radioelektron vositalarning EMMni ta’minlashdan tashqari, elektro-
magnit ekranlarning qo‘llanilishi binolar va texnik kanallarda ma’lumotlarni
himoyalash, personalni oshirilgan elektromagnit nurlanishlardan himoyalash va
boshqalar kabi qator boshqa masalalarni ham echishga imkon beradi.
Do'stlaringiz bilan baham: |