Дослідження особливостей побічного електромагнітного випромінювання повітряних ліній зв’язку і побудови сенсорів для їх діагностики
Автор: Довган Ростислав Васильович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Радіоелектронні пристрої, системи та комплекси
Інститут: Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Довган Р.В., Нічога В.О. (керівник). Дослідження особливостей побічного електромагнітного випромінювання повітряних ліній зв’язку і побудови сенсорів для їх діагностики. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2020. Розширена анотація. Побічне електромагнітне випромінювання повітряних ліній зв’язку утворюються при передачі по них інформації. Діагностика цього випромінювання має велике значення при вивченні й аналізі питань взаємовпливу між собою ліній або окремих пар, вирішення питань електромагнітної сумісності і захисту інформації. Повітряні лінії зв’язку використовуються для телефонного, телеграфного та телеграфного зв’язку, передачі кодової інформації, радіопрограм тощо. Вони придатні лише для обмеженої кількості каналів, оскільки на них діють зовнішні електромагнітні та атмосферні впливи, а зв’язок повітряних ліній нестабільна та надійна в порівнянні з підземними кабелями. Однак повітряні лінії зв’язку істотно простіші в будівництві і дешевші по капітальних витратах. Побічне електромагнітне випромінювання повітряної лінії зв’язку може бути застосоване, щоб здійснити електромагнітний доступ до протяжного об’єкту. Щоб проводити дослідження і аналіз побічного електромагнітного випромінювання повітряної двопровідної лінії. Потрібно для початку розробити сенсор, який б міг це випромінювання реєструвати та розпізнавати для його подальшого аналізу. При побудові сенсорів, що будуть проводити для нас реєстрацію побічного електромагнітного випромінювання, найкраща зона для їх встановлення буде визначатися до ста метрів від нашої телефонної лінії. Якщо рівень сигналу є низьким, тоді для контролю за побічним електромагнітним випромінюванням повітряної двопровідної лінії проводиться побудова сенсорів які зможуть здійснювати свою роботу поблизу телефонної лінії. У зв’язку з цим дуже важливо вивчити структуру зовнішнього електромагнітного поля, як повітряної двопровідної лінії гакового так і траверсного профілю на ділянці близько декількох сотень метрів від нашоїповітряної лінії зв’язку. Дослідження і аналіз зовнішнього електромагнітного поля двопровідних ліній зазвичай розглядається як взаємний вплив між проводами. При цьому розглядається поле в зоні між проводами. Отримані результати теоретичного і експериментального дослідження електромагнітного поля повітряних ліній зв’язку із різних робіт показують, що зона яка визначається відстанню до 1000 м від обох видів профілів та в межах діапазону частот 0,3–150 кГц являється ближньою індуктивною зоною випромінювання. Також поле такій зоні має в собі досить складну просторову структуру та буде характеризуватись низьким рівнем напруженості обох компонент як магнітної так і електричної. Значний вплив на них має провідність середовища, якщо розглядати на відстані більше 20 м. Об’єкт дослідження – повітряні двопровідні лінії гакового і траверсного профілю. Предмет дослідження – побічне електромагнітне випромінювання повітряної лінії зв’язку. Мета дослідження – побічного електромагнітного поля утворене повітряною двопровідною лінією гакового та траверсного профілю для вирішення проблем та питань, які можуть виникнути при побудові або використанні цих ліній, а також огляд особливостей сенсорів, котрі будуть це поле реєструвати. В результаті виконання магістерської роботи було розглянуто конструкції, принцип дії та електромагнітного поля повітряних лінії зв’язку. Показано метод для зменшення побічного електромагнітного випромінювання. Також цей метод забезпечить захист від взаємних перешкод викликані впливом сусідніх ланцюгів на лінію. Зовнішні джерела перешкод, які впливають на лінії зв’язку являються лініями електропередачі, електричний транспорт, радіо, атмосферна енергія та інші електричні системи, що генерують сильні електромагнітні поля. Він полягає виконанні операції перехрещення, тобто положення дроту схеми змінюється через певні проміжки по всій довжині ланцюга. Зробивши аналіз особливостей структури зовнішнього поля повітряної двопровідної лінії прийшли до висновку, що при виборі сенсорів дляелектромагнітного доступу до повітряної двопровідної лінії перевагу будемо надавати магнітним попереднім підсилювачам, оскільки вони забезпечують досить високий коефіцієнт ефективності. Також досить просто налаштовуються під складну структуру магнітного поля. Оглянуто сучасні сенсори для реєстрації електромагнітного поля. Ще одним важливим фактом для їх вибору є прості рішення при їх побудові. Проведено порівняння та аналіз рамкового та феритового індукційного сенсора для дослідження електромагнітного поля, оглянуто основні їх електромагнітні параметри. Із цього порівняння виходить, що для дослідження повітряних двопровідних лінії гакового та траверсного профілів найкраще застосовувати саме рамковий індуктивний сенсор, як первинний перетворювач. Застосування такого сенсора із узгоджувальним трансформатором буде повністю задовольняти наші потреби в габаритах, масі, чутливості, та інших параметрах важливих для використання. Показано особливості роботи рамкових сенсорів в електромагнітному полі повітряної лінії зв’язку. Також наведено методику розрахунку основних параметрів індукційного рамкового сенсора. Ключові слова: повітряні лінії зв’язку, повітряна двопровідна лінія гакового профілю, повітряна двопровідна лінія траверсного профілю, побічне електромагнітне випромінювання, рамкові індукційні сенсори, феромагнітні індукційні сенсори. СПИСОК ЛІТЕРАТУРИХ ДЖЕРЕЛ 1. Козак М.М., «Лінійні споруди зв’язку.», – Вінниця, 2009 р. 4–7c. 2. Берестецкий В. Б., Лифшиц Е. М., Питаевский Л. П. Теоретическая физика. – М.: «Наука», 1968. – 480 с. 3. Гольдштейн Л. Д., Зернов Н. В. Электромагнитные поля и волны. – 2-е изд. – М.: «Советское радио», 1971. – 664 с. 4. Нічога В. О., Дуб П. Б. Просторова структура електромагнітного поля поблизу двопровідної лінії зв’язку, – Київ, 1997. – С. 171–175. 5. Нічога В. О., П. Б. Дуб Магнітне поле повітряних двопровідних ліній з урахуванням провідності землi. 1997. – Вип. 11(87). – С. 7–10. 6. В. О. Нічога, П. Б. Дуб Індукційні сенсори для електромагнітної діагностики об’єктів, систем і середовищ. Основи теорії, розрахунку і проектування – Львів: Видавництво Львівської політехніки,Львів, 2018– 448 с.