tuzsutТруды учебных заведений связиProceedings of Telecommunication Universities1813-324X2712-8830СПбГУТ10.31854/1813-324X-2021-7-1-81-92tuzsut-155Research ArticleРАДИОТЕХНИКА И СВЯЗЬRADIO ENGINEERING AND COMMUNICATIONМоделирование и расчет характеристик АФАР КВ-диапазона на базе несимметричных вертикальных вибраторовModeling and Calculation Characteristics of APAA HF-Band Based on Whip Antennashttps://orcid.org/0000-0001-9306-1934ПашкевичВ. Д.PashkevichV.ГолубевВ. М.GolubevV.ПроценкоМ. С.ProtsenkoМ.АО «Научно-технический институт «Радиосвязь»РоссияJSC “Scientific and Technical Institute Radio Communication”Russian FederationСанкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-БруевичаРоссияThe Bonch-Bruevich State University of TelecommunicationsRussian Federation202118042021718193Copyright © Пашкевич В.Д., Голубев В.М., Проценко М.С., 20212021Пашкевич В.Д., Голубев В.М., Проценко М.С.Pashkevich V., Golubev V., Protsenko М.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tuzs.sut.ru/jour/article/view/155

При проектировании антенного поля стационарного передающего радиоцентра КВ-диапазона необходимо предусматривать резервирование наземных симметричных антенн, функционирующих на круглосуточных радионаправлениях, резервными, быстро развертываемыми антенными системами. В качестве таких антенн предложено использование несимметричных вертикальных вибраторов, активных  фазированных антенных решеток (АФАР) на их основе с управляемой диаграммой направленности. Рассмотрены методы расчета таких систем, разработана методика определения фазовых соотношений токов на входах элементов АФАР с учетом ее размещения и функционирования на реальном объекте. Приведены результаты трассовых испытаний одиночных антенн и АФАР на радиолинии протяженностью 650 км. 

When designing the antenna field of a stationary HF transmitting radiocenter, it is necessary to provide for reserving ground-based symmetrical antennas operating on round-the-clock radio directions with backup, fastdeployable antenna systems. As such antennas, it is proposed to use asymmetric vertical dipoles, active phased antenna arrays (APAA) based on them with a controlled directional pattern. This article considers methods for calculating such systems, a method is developed for determining the phase relationships of currents at the inputs of APAR elements, taking into account its placement and functioning on a real object. The results of route tests of single antennas and APAA on a radio link with a length of 650 km are presented. 

электродинамическое моделированиепередающий радиоцентрштыревая антеннатрассовые испытанияоптимальная рабочая частотадиаграмма направленностисканирование главного лепестка диаграммы направленности в горизонтальной плоскостикоэффициент усиленияионосферное распространение радиоволнelectrodynamic modelingtransmitting radio centerwhip antennatrace signals testsoptimal operating frequencyradiation patternscanning main beam of APAAthe method of calculationReferencesАйзенберг Г.З., Белоусов С.П., Журбенко Э.М. Коротковолновые антенны. М.: Радио и связь, 1985. 535 с.Aizenberg G.Z., Belousov S.P., Zhurbenko E.M. Shortwave Antennas. Moscow: Radio i sviaz Publ.; 1985. 535 p. (in Russ.)Голубев В.М., Пашкевич В.Д. Применение унифицированных широкополосных логопериодических излучателей для построения антенных полей передающих радиоцентров КВ диапазона // VII Международная научно-техническая и научно-методическая конференция «Актуальные проблемы инфотелекоммуникаций в науке и образовании» (Санкт-Петербург, Россия, 28 февраля‒1 марта 2018). СПб: СПбГУТ, 2018. Т. 3. С. 112–117.Golubev V.M., Pashkevich V.D. Use of the Unified Broadband Log-Periodic Antennas for Creation the Antenna Fields of the Transmitting Short-Wave Radio Centers. Proceedings of the VIIth International Conference on Infotelecommunications in Science and Education, 28 February–1 March 2018, St. Petersburg, Russian Federation. St. Petersburg: Saint-Petersburg State University of Telecommunications Publ.; 2018. vol.3. p.112–117. (in Russ.)Гвоздев И.Н., Муравьев Ю.К., Серков В.П., Чернолес В.П. Характеристики антенн радиосистем связи. Л.: Военная ордена Ленина краснознаменная академия связи имени С.М. Буденного, 1978. 231 с.Gvozdev I.N., Muravev Yu.K., Serkov V.P., Chernoles V.P. Characteristics of Antennas of Radio Communication Systems. Leningrad: Military Order of Lenin Red Banner Communications Academy named after S.M. Budyonny Publ.; 1978. 231 p. (in Russ.)Муравьев Ю.К. Справочник по расчету проволочных антенн. Л.: Военная ордена Ленина краснознаменная академия связи имени С.М. Буденного, 1978. 392 с.Muravev Yu.K. Handbook for Calculating Wire Antennas. Leningrad: Military Order of Lenin Red Banner Communications Academy named after S.M. Budyonny Publ.; 1978. 392 p. (in Russ)Голубев В.М., Пашкевич В.Д., Проценко М.С. Разработка и экспериментальное исследование АФАР КВ-диапазона с управляемой диаграммой направленности // Труды учебных заведений связи. 2020. Т. 6. № 1. С. 50‒59. DOI:10.31854/ 1813-324X-2020-6-1-50-59Golubev V., Pashkevich V., Protsenko M. Development and Experimental Study of APAA HF-Bandwith Controlled Radiation Pattern. Proc. of Telecom. Universities. 2020;6(1):50‒59. (in Russ.) DOI:10.31854/1813-324X-2020-6-1-50-59Марков Г.Т., Сазонов Д.М. Антенны. М.: Энергия, 1975. 528 с.Markov G.T., Sazonov D.M. Antennas. Leningrad: Energiya Publ.; 1975. 528 p. (in Russ.)Пименов Ю.В. Линейная макроскопическая электродинамика: вводный курс для радиофизиков и инженеров: учебное пособие. Долгопрудный: Интеллект, 2008. 536 с.Pimenov U.V. The Linear Macroscopic Electrodynamics: an Introductory Course for Radiophysicists and Engineers. Dolgoprudnyj: Intellect Publ.; 2008. 536 p. (in Russ.)Стрижков В.А. Математическое моделирование электродинамических процессов в проволочных антенных системах // Математическое моделирование. 1989. Т. 1. № 8. С. 127–138.Strijkov V.A. Mathematical Modeling of Electrodynamic Processes in Wire Antenna Systems. Mathematical modeling. 1989;1:127–138. (in Russ.)Газизов Т.Т. Синтез оптимальных проводных антенн. Томск: Изд-во Томск. гос. ун-та систем упр. и радиоэлектроники, 2013. 120 с.Gasisov T.T. Synthesis of Optimal Wired Antennas. Tomsk: Tomsk State University of Control Systems and Radioelectronics Publ.; 2013. 120 p. (in Russ.)Бузова М.А., Юдин В.В. Проектирование проволочных антенн на основе интегральных уравнений. М.; Радио и связь, 2005. 172 с.Buzova M.A., Yudin V.V. Design of Wire Antennas Based on Integral Equations. Moscow: Radio i sviaz Publ.; 2005. 172 p. (in Russ.)Кочержевский Г.Н., Ерохин Г.А., Козырев Н.Д. Антенно-фидерные устройства. М.: Радио и связь, 1989. 352 с.Kocherzhevsky G.N., Erokhin G.A., Kozyrev N.D. Antenna Feeder Devices. Moscow: Radio i sviaz Publ.; 1989. 352 p. (in Russ.)Попов О.В., Сосунов Б.В., Фитенко Н.Г. Методы измерения характеристик антенно-фидерных устройств. Л.: Военная ордена Ленина краснознаменная академия связи имени С.М. Буденного, 1990. 182 с.Popov O.V., Sosunov B.V., Fitenko N.G. Methods for Measuring the Characteristics of Antenna-Feeder Devices. Leningrad: Military Order of Lenin Red Banner Communications Academy named after S.M. Budyonny Publ.; 1990. 182 p. (in Russ.)Барабашов Б.Г., Анишин М.М. Программный комплекс прогнозирования траекторных и энергетических характеристик радиоканалов диапазона 2–30 МГц «Трасса» (часть 1) // Техника радиосвязи. 2013. № 1(19). С. 25–34.Barabashov B.G., Anishin M.M. Software Package «Trassa» for Predicting Trajectory and Power Characteristics of Radio Channels in 2-30 Mhz Band (part 1). Radio Communication Technology. 2013;1(19):25–34. (in Russ.)Барабашов Б.Г., Анишин М.М. Программный комплекс прогнозирования траекторных и энергетических характеристик радиоканалов диапазона 2–30 МГц «Трасса» (часть 2) // Техника радиосвязи. 2013. № 2(20). С. 13–21.Barabashov B.G., Anishin M.M. Software Package «Trassa» for Predicting Trajectory and Power Characteristics of Radio Channels in 2-30 Mhz Band (part 2). Radio Communication Technology. 2013;2(20):13–21. (in Russ.)ГОСТ 14662–83. Аппаратура приемо-передающая каналов телеграфной радиосвязи. Основные параметры, общие технические требования и методы измерения приемо-передающего тракта. М.: Издательство стандартов, 1986.GOST 14662–83. Telegraph radio communication channel transmit-receive equipment. Main parameters, general technical requirements and methods of measurement of transmit-receive channel. Moscow: Publishing House of Standards; 1986. (in Russ.)Головин О.В., Простов С.П. Системы и устройства коротковолновой радиосвязи. М.: Горячая линия-Телеком, 2006. 598 с.Golovin O.V., Prostov S.P. Short-Wave Radio Communication Systems and Devices. Moscow: Goryachaya liniya-Telecom; 2006. 598 p. (in Russ.)Богданов А.В., Пукса Д.О., Романов Ю.В., Фомин В.В. Аппаратура перспективных комплексов профессиональной КВ радиосвязи. Радиопередающие устройства, радиомодемы. // Международная научно-техническая конференция «Радиотехника, электроника и связь» (РЭИС-2011, Омск, Россия, 5–8 июля 2011). Омск: Омский научно-исследовательский институт приборостроения, 2011. С. 76–81.Bogdanov A.V., Puksa D.O., Romanov U.V., Fomin V.V. Equipment for Advanced Professional HF Radio Communication Systems. Radio Transmitting Devices, Radio Modems. Proceedings of the International Scientific and Technical Conference on Radio Engineering, Electronics and Communications, Omsk, Russian Federation, 5–8 Jule 2011. Omsk: Omsk Scientific-Research Institute of Instrument Engineering Publ.; 2011. p.76–81 (in Russ.)Будяк В.С., Кисмерешкин В.П., Шадрин Б.Г. Развитие принципов построения автоматизированных модульных узлов радиосвязи // Международная научно-техническая конференция «Радиотехника, электроника и связь» (РЭИС2013, Омск, Россия, 1–4 октября 2013). Омск: Омский научно-исследовательский институт приборостроения, 2013. С. 92–97.Budyak V.S., Kismereshkin V.P., Shadrin B.G. Development of Principles for Building Automated Modular Radio Communication Nodes. Proceedings of the International Scientific and Technical Conference on Radio Engineering, Electronics and Communications, Omsk, Russian Federation, 1–3 October 2013. Omsk: Omsk Scientific-Research Institute of Instrument Engineering Publ.; 2013. p.92–97 (in Russ.)Чупров А.А. Руководство по ионосферно-волновой и частотно-диспетчерской службы на узлах связи. Москва.: Военное издательство, 1990. 96 с.Chuprov A.A. Manual of the Ionospheric-Wave and Frequency-Dispatch Service on Communication Nodes. Moscow: Voennoe izdatelstvo Publ.; 1990. 96 p. (in Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.