Радиочастотный спектр является ценным государственным и международным ресурсом. Задачи рационального использования данного ресурса сводятся к обеспечению электромагнитной совместимости (ЭМС) и становятся все более важными при возрастании количества используемых радиоэлектронных средств (РЭС).

Работа группировки РЭС на общей территории может привести к нарушению условий ЭМС, что приведет к взаимных помехам. Помеха может возникнуть в результате побочного излучения, интермодуляционного воздействия, неидеальных параметров приемопередающего оборудования и антенн.

Комплексное исследование специалистами ОАО "Гипросвязь" позволит заранее выявить потенциально помеховые ситуации и предоставить возможные пути по их решению. Исследования проводятся в рамках теоретических и практических исследований.

Для решения задачи ЭМС в ОАО "Гипросвязь" применяется специализированное ПО, цифровые карты местности и измерительное оборудование.

ЭМС РЭС, расположенных на одном объекте

При размещении на одном объекте множества приемо-передающих антенн радиоэлектронных средств (РЭС) становится актуальной задача исследования условий электромагнитной совместимости.

Примером плотного размещения антенн служат мачты, крыши высотных зданий и прочие высотные объекты, на которых одновременно устанавливаются антенны РЭС различного назначения и работающих в различных полосах радиочастотного спектра: системы сотовой подвижной радиосвязи стандартов GSM, UMTS, cdma2000 и LTE, системы широкополосного беспроводного доступа WiMAX (802.16 d/e), Wi-Fi и Canopy, радиовещательные передатчики (аналоговые и цифровые), радиорелейные станции, РЭС специального назначения и другие РЭС.

Причины возникновения помех:

• недостаточное ослабление внеполосного и побочного излучения передатчиков РЭС;
• недостаточная избирательность приемников РЭС;
• недостаточная линейность амплитудных характеристик передающих и приемных трактов РЭС;
• образование интермодуляционных продуктов на нелинейных участках амплитудных характеристик передающих и приемных тактах при взаимодействии множества различных сигналов;
• возникновение электромагнитной связи между элементами антенн РЭС в рабочих полосах радиочастот вследствие особенностей их конструкций и материалов;
• блокирование приемного тракта РЭС при выполнении вышеперечисленных условий и наличии мощного передатчика.

Возникающие взаимные помехи могут ухудшить параметры качества функционирования РЭС или даже заблокировать приемные тракты.

Заказчикам мы предлагаем комплексные исследования условий выполнения ЭМС РЭС, расположенных на одном объекте, включающие теоретические расчеты и натурные измерения.

Теоретические исследования базируются на вычислительных методах электродинамики, теории антенн и распространения радиоволн, теории цифровой радиосвязи, теории радиопередающих и радиоприемных устройств.

Используя информацию о типе и конструкции антенн, архитектуре мачты (крыши) и ближайших металлических конструкциях на основе вычислительных методов электродинамики мы выполняем моделирование электродинамических параметров, характеризующих электромагнитную связь между элементами антенн различных РЭС, их диаграммы направленности и коэффициенты усиления. Далее, используя эти данные, выполняем расчет суммарной мощности от всех передающих РЭС, находящихся в пределах объекта, на входе каждого приемника.

При необходимости теоретические исследования могут быть дополнены практическими измерениями с использованием современных векторных генераторов и анализаторов спектра. На основании результатов теоретических и практических исследований заказчику передается заключение о выполнении/нарушении критериев помехозащищенности приемных трактов РЭС и рекомендации по устранению помеховых ситуаций.

Применяемые нами методы исследования условий ЭМС РЭС, расположенных на одном объекте в непосредственной близости, позволяют выявить потенциально опасные помеховые ситуации и определить возможные пути их устранения.

ЭМС группировки РЭС

Вследствие постоянного увеличения числа новых РЭС гражданского и специального назначения обеспечение условий ЭМС РЭС становится актуальной и важной практической задачей.

На этапе строительства новых фиксированных и подвижных сетей радиосвязи, а также внедрения новых РЭС, дополнительно к уже имеющейся группировке, специалисты ОАО «Гипросвязь» выполняют проектные работы по обеспечению условий электромагнитной совместимости.

Учитывая, что радиочастотный спектр является ценным государственным и международным ресурсом, для определения направлений государственной политики в области развития отрасли связи специалистами ОАО «Гипросвязь» выполняются научно-исследовательские работы по анализу загруженности радиочастотного спектра, а также условиям внедрения новых технологий радиосвязи.

Для решения задач ЭМС в ОАО «Гипросвязь» применяется специализированное программное обеспечение, цифровые карты местности и измерительное оборудование. Программное обеспечение позволяет рассчитывать ЭМС на основе основных технических параметров РЭС с использованием цифровых карт местности на основе разработанных методик и Рекомендаций МСЭ-R:

• зоны обслуживания и помех для группировки РЭС;
• групповое помеховое воздействие на РЭС;
• дуэльные помеховые ситуации по всем возможным каналам проникновения помех.

Пример анализа ЭМС в дуэльной ситуации

Пример расчета зоны помех от группировки РЭС

По результатам расчетов разрабатывается перечень мер для устранения помехового воздействия.

При работе с устаревшими радиоэлектронными средствами специального назначения часто приходится сталкиватся с отсутствием информации о технических характеристиках РЭС, необходимых для расчетов ЭМС.

В случаях, когда критерии помехозащищенности теоретически определить не представляется возможным, используется специализированный аппаратно-программный комплекс (АПК). АПК позволяет генерировать и измерять радиосигналы систем радиосвязи стандартов: GSM, UMTS, LTE, cdma 2000, Wi-Fi, WiMax, APCO, DECT, ZigBee, Bluetooth, подать помеху на вход РЭС-рецептора помехи и получить экспериментальным путем критерии помехозащищенности. Кроме того, наш АПК также позволяет генерировать сигналы РЭС специального назначения: радиолокаторов, пеленгаторов, высотомеров. Ключевой особенностью АПК является возможность одновременной генерации множества сигналов различных технологий.

Заказчикам мы выполняем следующие виды работ:

• решение задач электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств различного назначения;
• частотно-территориальное планирование сетей фиксированной и подвижной радиосвязи;
• решение задач электромагнитной совместимости РЭС, находящихся на одном объекте;
• электромагнитная совместимость спутниковых сетей связи;
• аналитические работы по использования частотного ресурса в мире и Республике Беларусь.

ЭМС спутниковых сетей связи

В настоящее время в Республике Беларусь ведется активная разработка проекта по реализации национальных спутниковых сетей связи и вещания на геостационарной орбите, что позволит Республике Беларусь представлять телекоммуникационные услуги на новом уровне. Это обеспечит населению информационную независимость, современную связь как на территории Республики Беларусь, так и за ее пределами, предоставление физическим и юридическим лицам широкого спектра услуг (цифровое спутниковое вещание, передача данных и т.п.), а также получение экономической выгоды от сдачи в аренду ресурса спутника.

В начале 2011 года был инициирован вопрос о привлечении инвестиций для создания национальной системы спутниковой связи и вещания. Один из самых важных вопросов создания национальной системы спутниковой связи и вещания является вопрос загруженности и использования орбитально-частотного ресурса (ОЧР), его защиты на международном уровне.

В ОАО «Гипросвязь» специалистами проводилось исследование возможности использования ОЧР в национальных интересах.

Проведены исследования ОЧР в позициях 37.8° в.д., 51.5°в.д. и 64.4° в.д. как наиболее актуальных для реализации национальной системы спутниковой связи и вещания. Рассматриваются перспективные направления по расширению ОЧР в указанных позициях, идут работы по координации заявленного ОЧР.

Для обеспечения международно-правовой защиты ОЧР Республики Беларусь в ОАО «Гипросвязь» проводится обработка Международных циркуляров BR IFIC на предмет необходимости координации новых геостационарных спутниковых сетей с уже заявленными сетями Администрацией связи Республики Беларусь.