1.5. ПРОБЛЕМА ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Комплекс устройств, используемых для передачи информации от источника до получателя (а также разделяющая их среда), образуют канал связи. От канала связи требуется по возможности полная передача информации. Потери информации могут вызываться искажениями сигналов из-за несовершенства отдельных элементов канала, а также из-за помех.

Помехи возникают во всех элементах канала связи: как в среде, используемой для передачи сигнала от передатчика к приемнику, так и в технических устройствах, выполняющих необходимые преобразования сигнала. В первом случае помехи называются внешними, во втором — внутренними.

Источником внешних помех являются атмосферные явления, шумы космического пространства, радиоустройства, работающие на близких частотах, индустриальные помехи, медицинская радиоаппаратура и др.

Помехи подобного рода создают проблему электромагнитной совместимости (ЭМС).

Взаимные помехи между радиостанциями устраняют рациональным размещением (распределением) частот, регламентируемым специальными международными соглашениями, улучшением качества передачи в результате уменьшения нежелательного, так называемого внеполосного излучения, увеличением стабильности несущей частоты, применением направленных антенн и т. д. Все это позволяет в какой-то мере разрешить проблему «тесноты в эфире». Однако проблема ЭМС еще далека от своего разрешения. Ее требуется учитывать при проектировании и разработке новых радиотехнических устройств и систем, в частности при выборе формы и параметров радиосигналов, выборе частотного диапазона, в котором помехи минимальны, при размещении радиоустройств и т. д.

Внутренние шумы, обязанные своим возникновением дискретной природе заряженных частиц, образуются из-за теплового движения этих частиц в элементах электрических цепей, из-за дробового эффекта в электронных приборах и ряда других явлений, имеющих место при работе радиотехнических устройств. Особенно сильно действие внутренних шумов при большом усилении сигнала, т. е. при приеме слабых сигналов. Одновременно с полезным сигналом усиливаются и шумы, которые могут по интенсивности оказаться соизмеримыми с сигналом, в результате чего последний окажется частично или полностью замаскированным.

Принципиально задача ослабления внутренних шумов является наиболее сложной, но и их уровень можно существенно снизить, применив усилительные устройства, работающие в режиме глубокого (например, до температура жидкого гелия) охлаждения, в результате чего снижается интенсивность теплового движения частиц. Однако, несмотря на все эти меры, полностью избавиться от помех невозможно.

Со времени изобретения радио А. С. Поповым (в 1885 г.) и до настоящего времени основной проблемой радиотехники была и остается проблема помехоустойчивости связи, включающая в себя и упомянутую выше проблему ЭМС, и большое число других проблем, охватывающих все разделы радиотехники: генерирование мощных колебаний, освоение и выбор волн, обеспечивающие благоприятные условия распространения, использование антенн направленного действия, поиски новых видов радиосигналов и новых способов их обработки на фоне помех и т. д.