Проектирование антенных полей передающих радиоцентров декаметрового диапазона на основе сверхширокополосных антенных систем

Рассмотрено современное техническое состояние антенных полей коротковолновых стационарных передающих радиоцентров. Сформулированы основные требования к антенным системам, которые должны применяться в составе передающих радиоцентров для эффективного функционирования на трассах протяженностями 100‒5000 км. С помощью методов электродинамического моделирования построены модели наиболее распространенных типов антенных систем КВ-диапазона – логопериодическая, ромбическая горизонтальная двойная, симметричный горизонтальный вибратор, исследованы их энергетические и неэнергетические характеристики. Предложены конструкции модифицированного варианта сверхширокополосной логопериодической структуры, функционирующей в частотном диапазоне 2–30 МГц, активной фазированной решетки, построенной на ее основе. Выполнено сравнение по энергетическим и неэнергетическим параметрам существующих и модифицированных, предлагаемых к замене вариантов антенных систем. Представлены результаты трассовых испытаний с использованием существующих и перспективных антенных систем, функционирующих на реальном объекте, с оценкой эффективности функционирования каждой системы на трассе средней протяженности (2100 км). По совокупности полученных расчетных и экспериментальных результатов предложен вариант построения высокочастотного тракта передающего радиоцентра с использованием сверхширокополосных пирамидальных изогнутых логопериодических и штыревых антенн, активных фазированных антенных решеток на их основе с управляемыми диаграммами направленности, а также вариант компоновки антенного поля таких систем в составе объекта.

1. Жилинков В.И., Цыванюк В.А., Лисицын Ю.Д. Применение высокотехнологичных средств при модернизации КВ передающих радиоцентров // Международная научно-техническая конференция «Радиотехника, электроника и связь» (РЭИС-2011, Омск, Россия, 5–8 июля 2011). Омск: Омский научно-исследовательский институт приборостроения, 2011. С. 249‒255.

2. Мешалкин В.А., Савицкий О.К. Перспективы развития средств и комплексов радиосвязи Вооруженных Сил Российской Федерации // Техника радиосвязи. 2010. №15. С. 65–76.

3. Мешалкин В.А., Чепелев К.В. Совершенствование стационарных передающих центров радиосвязи путем использования модульного принципа построения передатчиков с активными фазированными антенными решетками // VIII Международная научно-техническая и научно-методическая конференция «Актуальные проблемы инфотелекоммуникаций в науке и образовании» (Санкт-Петербург, Россия, 27–28 февраля 2019). СПб: СПбГУТ, 2019. Т. 3. С. 273–277.

4. 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.

5. Айзенберг Г.З., Белоусов С.П., Журбенко Э.М. Коротковолновые антенны. М.: Радио и связь, 1985. 535 с.

6. С2-1123-48. Антенны коротковолновые диапазонные. Типы, размеры, электрические характеристики, технические условия. СССР, Министерство Судостроительной промышленности, утвержден УС ВМС 12/12 МСП 14Х, 1948 г.

7. ВНТП 212-93. Передающие и приемные радиостанции, радиотелевизионные передающие станции и радиотелевизионные ретрансляторы. Утверждены Министерством связи России. Приказ от 15.07.93 № 168. Дата введения 01.01.1994.

8. Шахгильдян В.В. Проектирование радиопередатчиков: учебное пособие. М.: Издательство «Радио и связь», 2000. 656 с.

9. Пашкевич В.Д., Голубев В.М., Проценко М.С. Моделирование и расчет характеристик АФАР КВ-диапазона на базе несимметричных вертикальных вибраторов // Труды учебных заведений связи. 2021. Т. 7. № 1. С. 81‒92. DOI:10.31854/1813-324X-2021-7-1-81-92

10. Барабашов Б.Г., Анишин М.М., Жбанков Г.А., Косогор А.А. Пакет программ прогнозирования характеристик ВЧрадиоканалов // III Международная научно-техническая конференция «Радиотехника, электроника и связь» (РЭИС-2015, Омск, Россия, 6–8 октября 2015). М.: Издательский дом «Наука», 2015. С. 106–108.

11. HF Propagation Prediction and Ionospheric Communications Analysis // VOACAP Online services. URL: https://www.voacap.com (дата обращения 14.05.2022)

12. Рекомендация МСЭ-R P.533-13 (07/2015). Метод для прогнозирования рабочих характеристик ВЧ-линий.

13. ГОСТ 24375–80. Радиосвязь. Термины и определения. М.: Издательство стандартов, 1982.

14. Калинин А.И., Черенкова Е.Л. Распространение радиоволн и работа радиолиний. М.: Связь, 1971. 440 с.

15. Ротхамель К., Кришке А. Антенны. Т. 1. Пер. с нем. М.: Лайт Лтд, 2000. 416 с.

16. Яковлев А.Ф., Пятненков А.Е. Широкодиапазонные направленные антенные решетки из вибраторных элементов. СПб.: НИЦ связи ВМФ, 2007. 141 с.

17. DuHamel R., Isbell D. Brodband logarithmically periodic antenna structures // Proceedings of the IRE National Convent Record (New York, USA, 21‒25 March 1966). IEEE, 1957. Part 1. PP. 119‒128. DOI:10.1109/IRECON.1957.1150566

18. Кэррел Р. Расчет логопериодических вибраторных антенн // Бененсон Л.С. Сверхширокополосные антенны. М.: Мир, 1964.

19. Банков С.Е., Грибанов А.Н., Курушин А.А. Электродинамическое моделирование антенных и СВЧ структур с использованием FEKO. М.: One-Book, 2013. 423 с.

20. Голубев В.М., Пашкевич В.Д. Сверхширокополосная логопериодическая антенна с коллинеарными вибраторами. Патент на полезную модель RUS 179700 от 09.11.2017. Опубл. 22.05.2018.

21. Голубев В.М., Пашкевич В.Д., Проценко М.С. Разработка и экспериментальное исследование АФАР КВдиапазона с управляемой диаграммой направленности // Труды учебных заведений связи. 2020. Т. 6. № 1. С. 50‒59. DOI:10.31854/1813-324X-2020-6-1-50-59

22. Благовещенский Д.В. Радиосвязь и электромагнитные помехи: учебное пособие. СПб.: СПбГУАП, 2002. 70 с.

23. Романов Ю.В. О некоторых типичных ошибках построения систем высокоскоростной КВ радиосвязи // Техника радиосвязи. 2012. №18. С. 5–20.