CC BY
36
СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X № 4/2019
УДК 21474
Безродный Я.Ю.
сотрудник Академии ФСО России, г. Орёл, РФ E-mail: Jarlofhell@inbox.ru
АНАЛИЗ УСЛОВИЙ РАЗМЕЩЕНИЯ АНТЕННО-ФИДЕРНЫХ УСТРОЙСТВ ДЕКАМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА ВОЛН В ГОРОДСКИХ УСЛОВИЯХ
Аннотация
Цель статьи заключается в определении стандартных условий размещения антенно-фидерных устройств (АФУ) декаметрового диапазона волн, объективной оценке возможностей современных АФУ на базе результатов анализа и сравнения архитектуры городских учреждений (ГУ) и требований, предъявляемых к антеннам. Статья направленна на разработку предложений по применению и модернизации коротковолновых (КВ) АФУ. Приведена краткая классификация типов антенн, пригодных к применению на крышах государственных учреждений, а также информация, направленная на обоснование требований к характеристикам и способам построения перспективных антенно-фидерных устройств КВ диапазона.
Ключевые слова
Условия размещения антенн, дальность связи, городские условия, государственные учреждения,
декаметровый диапазон волн.
Для качественного и надежного функционирования радиоцентров необходимы высокоэффективные, широкополосные АФУ с большим диапазоном рабочих частот [1]. Однако, из-за больших масса-габаритных показателей КВ АФУ возникает проблема их размещения на крышах зданий городских учреждений [2], кроме того приемную и передающую антенну необходимо разнести друг от друга на определенное расстояние [3]. Это предъявляет определенные требования к размерам крыш где будут размещены антенны. Поэтому основной задачей является повышение эффективности КВ радиоцентров, за счет применения современных коротковолновых антенно-фидерных устройств.
Анализ размеров крыш, для возможного размещения на них КВ АФУ, на безе полученной информации [4]. С помощью фотографий зданий городских учреждений (для примера на рисунке 1 представлены: администрация заводского района и Росстат в г. Орле), полученных со спутника, были определены приблизительные размеры крыш, на которых возможно размещение КВ антенн. Учитывались типы кровли (наклонная или плоская), размеры крыши, ориентация зданий государственных учреждений относительно других строений. Результаты анализа данных представлены на рисунке 2.
Рисунок 1 - Фото городских учреждений в г. Орле со спутника
СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X № 4/2019
а) по длине крыш
30
25
20
13
10
1Г
б J.
■ Шн
да Uli 12-15 и 16-20к бол к 20 м
б) по ширине крыш
Рисунок 2 - Классификация зданий по длине и ширине крыш
Большинство зданий имеют плоскую крышу, однако немалая часть имеют крышу с разными углами наклона.
Поэтому стандартными условиями размещения АФУ КВ диапазона можно считать плоские крыши размером не менее 40х15 м. Как правило, здание размещено в центре населенного пункта с большим уровнем помех, иными словами в условиях сложной сигнально-помеховой обстановки [5]. Средняя дальность связи - от 1500 до 2000 км, т. к. КВ радиосвязь имеет более высокую надежность на интервале свыше 1500 км [6].
В таких условиях разнести передающую и приемную антенну можно на расстояние не более 10-20 м, а реализовать пространственно-разнесенный прием вообще невозможно. Для повышения качества приема сигналов в отдельных случаях можно применять поляризационное разнесение.
Все антенны могут быть классифицированы по различным признакам.
По способу формирования электромагнитного поля (ЭМП) антенны можно разделить на антенны магнитного и электрического типа. В качестве передающих антенн большой и средней мощности наиболее часто применяются антенны электрического типа. Антенны магнитного типа (малогабаритные магнитные антенны или магниторезонансные антенны), как правило, применяются в качестве приемных или совместно с передатчиками малой мощности (до 300 Вт).
В таблице 1 представлены данные некоторых исследуемых антенн отечественного производства [7, 8, 9]. Которые удовлетворяют требования по диапазону рабочих частот и максимальной дальности связи. Следующими интересующими параметрами являются размер площадки для размещения антенны и минимальный территориальный разнос между передающей и приемной антеннами.
Таблица 1
Сравнение характеристик рассматриваемых антенн
Модель антенны «Логос КВ-1» «Логос КВ-5» «НЕПТУН-АФУ КВ» (К-638) «Loop Vertical»
Диапазон частот, МГц 3-30 3-30 1,5-30 1-30
Мах. Дальность, км. До 3000 До 3000 До 2000 До 1800
Вмещаемая мощность, кВт 1,3-2 6-6,3 До 2 -
Высота антенны, м 10 10 (15) 8,2 8
Радиус площадки для 8 8 (15) 6 6
размещения, м
Минимальный разнос между 15 15(20) (12) (14)
приемной и передающей
антеннами, м
На основании анализа основные современные типы КВ АФУ, выпускаемые отечественной промышленностью и пригодные к применению на крышах государственных учреждений, можно разделить на классы [10]:
СИМВОЛ НАУКИ ISSN 2410-700X № 4/2019
- вертикальные несимметричные вибраторы (включающие штыревые антенны и объемные широкополосные вертикальные излучатели);
- горизонтальные симметричные вибраторы (включая наклонные, уголковые, широкополосные);
- рамочные или магниторезонансные антенны (малогабаритные магнитные антенны).
При организации связи на расстояния до 500-600 км целесообразно использовать антенны зенитного излучения.
Антенны в которых обеспечивается режим бегущей волны (V-образные, ромбические, собирательные, логопериодические и другие) ввиду больших размеров [2], из-за ограниченного размера крыш государственных учреждений, как правило, не могут применяться на радиоцентрах, развертываемых в городских условиях. Такие антенны рекомендуется использовать на радиоцентрах за пределами города или на мобильных пунктах связи.
Территориальный разнос между приемной и передающей антенной может быть равен половине максимального размера здания (площадки для развертывания), т.е. приблизительно в районе 20 м.
Еще одним направлением модернизации АФУ КВ диапазона является удлинение или укорочение старых антенн в зависимости от условий (дальности связи, наиболее часто используемых частот, а также технических возможностей по развертыванию АФУ на конкретном радиоцентре). Список использованной литературы:
1. Коротковолновые антенны / Г.З. Айзенберг, С.П. Белоусов, Э.М. Журбенко, Г.А. Клигер, А.Г. Курашов // Под общ. ред. Г.З. Айзенберга. - М.: Радио и связь, 1985. 536 с.
2. Соколов А. Г. Металлические конструкции антенных устройств. - М.: Стройиздат. 1971.- 240 с.
3. Григоров И.Н. Все об антеннах. - М.: ДМК Пресс, 2011 г., 352 с.
4. Карта России и мира [Электронный ресурс] http://u-karty.ru/sputnik.html. (дата обращения: 3.04.2019).
5. "ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ" N 3, 2004. А.Г. Давыдов, В.А. Калошин, Институт радиотехники и электроники РАН
6. Белоцерковский Г.Б. Основы радиотехники и антенны. В 2-х ч. Ч.2. Антенны - М.: Радио и связь, 2005-293с.
7.АО ОНИИП [Электронный ресурс] http://oniip.ru/product/104/1562/(дата обращения: 5.04.2019).
8. НИИ "Нептун" [Электронный ресурс] http://www.niineptun.ru/ru/production/antenno-fridernie. (дата обращения: 5.04.2019).
9. TECH stop EKATERINBURG [Электронный ресурс] https://techstop-ekb.ru/radio/rtlsdr-test-lowband-break-in-4.htm. (дата обращения: 5.04.2019).
10. Лавров А. С. Антенно-фидерные устройства. "Рос техн", М., 2003,368 с
© Безродный Я.Ю., 2019
УДК 62-5
Бенгина Т.А.
канд.техн.наук, доцент СамГТУ, г. Самара, РФ E-mail: bengina1@mail.ru
СИСТЕМНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Аннотация
В статье рассмотрен системный подход к моделированию различных технологических процессов, рассмотрены понятия системно-структурной и конструктивной моделей. В качестве примера приводится
