II. Расчет электромагнитного подя радиолокационной станции и защиты от его воздействия

11.1. Методика расчета

Схема основных характеристик электромагнитного поля (ЭМП), создаваемого радиолокационной станцией (РЛС), представлена на рис. 11.1.

На рис. 11.1 показаны следующие основные характеристики ЭМП: 1) угол места РЛС - α, т.е. угол, град., между линией горизонта и направлением основного луча РЛС; 2) угол β - угол, град., между направлением главного луча и направлени­ем от источника ЭМП к расчетной точке; 3) высота, м, антенны над поверхностью земли – h_z, представляющая собой сумму вы­сот РЛС - ∆H и самой антанны –h_a; 4) превышение, м, оси главного луча над расчетной точкой - а 5) линейный размер, м, луча в вертикальной плоскости – q.

В соответствии с литературой [16] устанавливается следу­ющий порядок расчета:

I. Для РЛС, работающих в импульсном режиме, находят среднюю мощность Рср, кВт, по формуле

где Ри - импульсная мощность РЛС, кВт; τ - длительность им­пульса, мкс; f - частота повторения импульсов, Гц.

2. Определяют максимальную интенсивность ЗМП J^aw, мкВт/ом^, по оси главного луча для расчетной точки, находящейся на удалении "'/, м, по формуле

где G - коэффициент усиления антенны.

3. Находят ℊ_i, м, по формуле

где Θо=2 Θo,s; Θo,s - ширина диаграммы направленности по ее половинной мощности, град. (приводится в паспорте РЛС).

4. Определяют угол β, град., по формуле

где а. - расстояние от расчетной точки до оси главного луча по вертикали, м.

5. Находят величину а, м, по формуле

где h_z. =∆Н + h_а (приведены в исходных данных), а l опре­деляют по формуле

α - угол места РЛС, задаваемый в исходных данных, град.

6. По угловому отклонению jb, град.» находят значения пара­метра c по формуле:

где К - волновое число, равное 2П/l; l - длина волны, м;

L - половина раскрыва антенны (приводится в исходных дан­ных), м.

7. По полученным значениям c в табл. 11.1 находят у, т.е. отношение интенсивности ЭМП в расчетной точке к Умакс. Ум­ножая значения Умакс на у, получают величину интенсивности ЭМП в расчетной точке.

8. Полученные значения интенсивности ЭМП в заданных точках сравнивают с нормативами ПДУ (ПДУ = 5 мкВт/см²). При превы­шении ПДУ определяют требуемую кратность ослабления (делением У реального на ПДУ) и обосновывают необходимые инженер­ные решения для снижения интенсивности ЭЛЛ в соответствий с подразделом 11.4.

Для расчета требуемого увеличения высоты антенны ∆h_аугла места станций ∆α по параметру c (необходимое) из табл.11.1 по формуле (11.8) находят такой угол места β_н, град., РЛС, который обеспечивает снижение интенсивности из­лучения в расчетной точке до нормативного уровня.

Затем по формуле (11.9) определяют необходимую высоту подъе­ма антенны РЛС

а по формуле (11.10) - требуемое изменение угла места антенны

Кроме того, на позициях РЛС могут устанавливаться зоны «строгого режима» и «ограничения».

Границу зоны «строгого режима» Rс.р. вычисляют по формуле:

где ПДУ_макс – максимально допустимая интенсивность ЭМП, равная 1000 мкВт/см².

Границу зоны «ограничение» Rогр, м, определяют по формуле:

где ПДУ = 5 мкВт/см².

11.2. Задание на расчет

Задание•№ 11.2.1. Определить по исходным данным табл. 11.2 интенсивность ЭМП на всех этажах трехэтажного жилого дома (расчетные точки на высоте от земли 1,5 для первого этажа, 4м- для второго, 6,5 м - для третьего), расположенного на удалении R от РЛС на ровной местности и размещенного на од­ном уровне с основанием насыпи РЛС. Высота РЛС с насыпью ∆Н = 4 м, высота и раскрыв антенны по 3 м. РЛС работает в импульсном режиме, с мощностью импульса Р_н, кВт, его дли­тельностью τ = З мкс и частотой f = 400 Гц, коэффициент уси­ления антенны G = 20000, Θ₀₅ = 4°. Выбрать и обосновать способ защиты от ЭМП.

11.3. Методические указания по выполнению задания и анализу результатов расчета

Перед выполнением задания студент изучает электромагнитные загрязнения в учебном пособий [3], подраздел 5.7.3. Затем по формулам (11.1...11.7) подраздела 11.1 он проводит расчеты, строго соблюдая размерность заданных и рассчитывае­мых параметров. Определение величины угла β проводят с точ­ностью до 1^`, значения синуса угла берут из таблицы тригоно­метрических функций. При выполнении задания студент делает чертеж, на котором обозначает взаимное расположе­ние РЛС и расчетной точки, угол места РЛС, угол между на­правлениями главного луча и расчетными точками – угол β, а также рекомендуемые средства защиты, определенные в соответ­ствии с требованиями подраздела 11.4.

11.4. Инженерные решения по результатам расчетов

При выполнении данного подраздела студент выбирает сред­ства защиты (по данным подраздела 5.7.3 учебного пособия [3]). Вначале он находит требуемые кратности ослабления (п. 8 подраздела 11.1). Затем рассчитывает требуемую для этих целей ширину лесополос (снижение интенсивности ЭМП на 0,3 дБ на каждый метр ширины лесопосадок), требуемое повышение вы­соты антенны 4 ∆hа и изменение угла направленности ∆α (высота насыпи с антенной не должна быть больше 10 м, угол наклона не должен превышать 3°).При невозможности обеспечения данными средствами требуемого снижения интенсивности ЭМП применяется облицовка стен жилых зданий специальными материалами и остекление оконных проемов стеклом, покрытым двуокисью олова (снижение интенсивности на 20 дБ) и т.д. [16].

В заключении студент приводит основные результаты расче­тов - интенсивность излучения в расчетных точках и Умакс, ширину диаграммы направленности на заданном удалении от РЛС, среднюю мощность РЛС, а также рекомендуемые средства защиты.

Дата добавления: 2014-11-07