Е.В. Синькевич1, В.И. Мордачев2, А.В. Галенко3, И.М. Быков4, В.Г. Бобра5, Е.Г. Хорошевский6

1–3 Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники (г. Минск, Республика Беларусь)

4–6 ОАО «АГАТ-системы управления» – управляющая компания холдинга «Геоинформационные системы управления» (г. Минск, Республика Беларусь)

Постановка проблемы. Представлена вычислительно эффективная методика экспресс-анализа электромагнитной совместимости радиооборудования сложных бортовых радиоэлектронных систем. Методика основана на использовании пессимистических и условно пессимистических математических моделей для описания нежелательных электромагнитных связей между бортовыми передатчиками и приемниками (что позволяет быстро обнаруживать все потенциально опасные связи и исключать ошибки второго рода при оценке опасности этих связей), на итеративном уточнении моделей потенциально опасных связей с применением электродинамического моделирования и измерений, а также на использовании эффективной технологии дискретного нелинейного моделирования поведения радиоприемников в сложной электромагнитной обстановке. Цель работы. Усовершенствовать разработанную в [3–9] методику компьютерного экспресс-анализа внутрисистемной и межсистемной электромагнитной совместимости (ЭМС) радиооборудования сложных бортовых радиоэлектронных систем (СБРС), а также апробировать усовершенствованную методику на примере специализированного автомобиля связи и управления.

Результаты. Проведена апробация усовершенствованной методики экспресс-анализа ЭМС радиооборудования СБРС, основанной на использовании пессимистических и условно пессимистических математических моделей для описания нежелательных электромагнитных связей между бортовыми передатчиками и приемниками (что позволяет быстро обнаруживать все потенциально опасные связи и исключать ошибки второго рода при оценке опасности этих связей), на итеративном уточнении моделей потенциально опасных связей с применением электродинамического моделирования и измерений, а также на использовании эффективной технологии дискретного нелинейного моделирования поведения радиоприемников в сложной электромагнитной обстановке.

Практическая значимость. Применение усовершенствованной методики экспресс-анализа ЭМС радиооборудования СБРС с использованием условно-пессимистических моделей позволяет существенно (как минимум, на порядок) уменьшить трудоемкость анализа ЭМС за счет исключения необходимости измерения и моделирования каждого побочного излучения радиопередатчиков и каждого побочного канала приема радиоприемников на каждой рабочей частоте каждой радиостанции. Это значительно сокращает сроки проектирования и создания новых современных систем связи, что особенно важно для повышения конкурентоспособности организаций-разработчиков систем и средств связи.

1. Baldwin T., Capraro G. Intrasystem Electromagnetic Compatibility Analysis Program (IEMCAP) // IEEE Trans. on EMC. 22 Nov. 1980. Р. 224–228.
2. Drozd A., Blocher T., Pesta A., Weiner D., Varshney P., Demirkiran I. Predicting EMI Rejection requirements using expert system based modeling & simulating techniques / Proc. of the XV-th Int. Wroclaw Symp. on EMC. Poland, Wroclaw. 2000. Part 1. Р. 313– 318.
3. Mordachev V., Litvinko P. Expert System for EMC Analysis Taking Into Account Nonlinear Interference / Proc. of the XVI-th Int. Wroclaw Symp. on EMC. Poland, Wroclaw. June 25–28, 2002. Р. 265–270.
4. Mordachev V., Sinkevich E., Tsyanenka D., Krachko A., Slepyan G., Bezruchonok I.and Karaim A. EMC Diagnostics of Complex Radio Systems by the Use of Analytical and Numerical Worst-Case Models for Spurious Couplings Between Antennas / Proc. of the Int. Symp. «EMC Europe 2016». Wroclaw, Poland. 2016. Р. 608–613.
5. Mordachev V., Sinkevich E., Yatskevich Y., Krachko A., Zaharov P. and Xie Ma. Simulation of Nonlinear Interference in Aircraft Systems Operating in Complex Electromagnetic Environment Created by Land-Based and Air-Based Wireless Systems / Proc. of the Int. Symp. "EMC Europe 2017". Angers, France. 2017. 6 p.
6. Mordachev V., Sinkevich E., Tsyanenka D., Krachko A., Yatskevich Y., Shuldov A., Vodchits A., Yingsong Li, Tao Jiang and Wei Xue. Multi-Variant Discrete Analysis of EMC of On-Board Radio Equipment with Use of Worst-Case Models / Proc. of the Int. Symp. "EMC Europe 2018". Amsterdam, Netherlands. 2018. Р. 190–195.
7. Mordachev V., Sinkevich E., Tsyanenka D., Arlou Y., Svistunou A., Galenko A., Polkanov A., Krachko A., Yingsong Li, Tao Jiang and Wei Xue. EMC Diagnostics of Complex Ship Radioelectronic Systems by the Use of Analytical and Numerical Worst-Case Models for Spurious EM Couplings / Proc. of the Int. Symp. "EMC Europe 2019". Barcelona, Spain. Sept. 2–6, 2019. Р. 214–219.
8. Mordachev V., Sinkevich E., Tsyanenka D., Arlou Y., Svistunou A., Galenko A. Fast Discrete Diagnostics of EMC of Complex CoLocated Radio Systems by Using Worst-Case Models of Electromagnetic Spurious Couplings / Proc. of the Asia Pacific Int. Symp. on EMC (Hybrid Conf.) APEMC 2021. Bali-Indonesia, Sept. 27–30, 2021. Р. 45–48.
9. Sinkevich E., Mordachev V., Galenko A., Kharasheuski Y., Panchanka M., Bobra V. Fast EMC Diagnostics of Complex On-Board Radio Systems with Use of Experimentally Refined Worst-Case and Conditionally Worst-Case Models of "Transmitter-toReceiver" Interactions / Proc. of the 2021 Joint IEEE Virtual Int. Symp. "EMC-SIPI and EMC Europe". July 26 – Aug. 20, 2021. Р. 208–213.
10. A Handbook Series on Electromagnetic Interference and Compatibility. By Donald R.J.White. Published by: Don White Consultants, Inc. Germantown. Maryland. 1971–1981.
11. Miller M., Behnke C., Guida G. ARMS, an Automated Measurement System for Broadband Modeling of Tx/Rx Devices for HighFidelity RF Interference Analysis / Proc. of the Int. Virtual Conf. "EMC Europe 2020". Rome, Italy. Sept. 23–25, 2020. 5 p.
12. Mordachev V.I., Sinkevich E.V. "EMC-Analyzer" expert system: improvement of IEMCAP models // XIX Int. Wroclaw Symp. on EMC. 2008. Р. 423–428.
13. Loyka S.L., Mosig J.R. New Behavioral-Level Simulation Technique for RF/Microwave Applications. Part I: Basic Concepts // Int. Journal of RF and Microwave Computer-Aided Engineering. 2000. V. 10. № 4. Р. 221–237.
14. Sinkevich E., Mordachev V. Characterization of Radio Receiver’s Front-End Nonlinearity by Measurement of Spurious-Free Dynamic Ranges / Proc. of the Int. Symp. on EMC "EMC Europe 2012". Rome, Italy. Sept. 17–21, 2012. 6 p.
15. Mordachev V. Automated Double-Frequency Testing Technique for Mapping Receiver Interference Responses // IEEE Trans. on EMC. 42. 2 May, 2000. Р. 213–225.
16. Mordachev V., Sinkevich E., Petrachkov D. Representation and Analysis of Radio Receivers’ Susceptibility and Nonlinearity by the Use of 3D Double-Frequency Characteristics / Proc. of Int. Symp. "EMC’14/Tokyo". Tokyo, Japan. May 12–16, 2014. Р. 689–692.
17. Sinkevich E. Worst Case Model for Fast Analysis of Intermodulation Interference in Radio Receiver / Proc. of the Int. Virtual Conf. "EMC Europe 2020". Rome, Italy. Sept. 23–25, 2020. 6 p.