Научная статья на тему 'К ВОПРОСУ О СТРОИТЕЛЬНОМ РАСЧЕТЕ СВЕРХДЛИННОВОЛНОВЫХ РАДИОЛИНИЙ ПЕРЕДАЧИ'

К ВОПРОСУ О СТРОИТЕЛЬНОМ РАСЧЕТЕ СВЕРХДЛИННОВОЛНОВЫХ РАДИОЛИНИЙ ПЕРЕДАЧИ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
133
21
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СВЕРХДЛИННОВОЛНОВАЯ РАДИОЛИНИЯ ПЕРЕДАЧИ / СТРОИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ / ЗЕМНАЯ (ПОВЕРХНОСТНАЯ) ВОЛНА / ИОНОСФЕРНАЯ (ПРОСТРАНСТВЕННАЯ) ВОЛНА / ОРГАНИЗАЦИЯ СВЯЗИ С ПОДВОДНЫМИ ОБЪЕКТАМИ

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Моисеев Анатолий Алексеевич, Киселев Алексей Алексеевич, Сударев Аркадий Прокопович

В статье представлен авторский подход к последовательности проведения строительного расчета сверхдлинноволновых радиолиний передачи. Показаны различия между строительным и энергетическим расчетами сверхдлинноволновых радиолиний. Сформулированы цели расчета сверхдлинноволновых радиолиний передачи. Для корректного решения поставленной задачи проведен краткий содержательный анализ основных положений теории распространения радиоволн сверхдлинноволнового диапазона. Выявлены особенности обеспечения связи в сверхдлинноволновом диапазоне, зависящие от вида электромагнитной радиоволны и дальности связи. На этой основе разработана обобщенная формализованная последовательность строительного расчета сверхдлинноволновых радиолиний передачи. Приведена детальная последовательность строительного расчета сверхдлинноволновых радиолиний для земной (поверхностной) и ионосферной (пространственной) волн. В качестве примера представлены результаты расчета уровня сигнала в точке приема для различных условий ведения связи. Для организации связи в сверхдлинноволновом диапазоне с подводными объектами, находящимися на определенной глубине, показан порядок определения напряженности электромагнитного поля (уровня сигнала) для ионосферной и земной волн. Описаны типы сверхдлинноволновых антенн, позволяющие увеличить основную резонансную волну при их допустимой высоте. Определен критерий обеспечения связи на сверхдлинноволновые радиолинии с заданным качеством, заключающийся в сравнении уровня радиосигнала в точке приема с уровнем реальной чувствительности сверхдлинноволнового радиоприемного устройства. Заключительным этапом является расчет для подготовки данных, необходимых для объективного контроля за развертыванием (строительством) и эксплуатационным обслуживанием сверхдлинноволновой радиолинии. С этой целью определен критерий качества телеграфного (дискретного) канала сверхдлинноволновой радиолинии по вероятности ошибки. Для этого представлена последовательность вычисления значения вероятности ошибки на сверхдлинноволновые радиолинии.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Моисеев Анатолий Алексеевич, Киселев Алексей Алексеевич, Сударев Аркадий Прокопович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

TO THE ISSUE OF CONSTRUCTION CALCULATION OF ULTRA-LONG-WAVE RADIO LINKS OF TRANSMISSION

The article presents the author 's approach to the sequence of construction calculation of ultra-long-wave radio links of transmission. Differences between construction and energy calculations of ultra-long-wave of radio links are shown. Objectives of calculation of ultra-long-wave of transmission radio links are formulated. In order to correctly solve the problem, a brief and meaningful analysis of the basic provisions of the theory of propagation of radio waves of the ultra-long-wave range was carried out. Peculiarities of communication provision in ultra-long-wave ultra-long-wave range, depending on type of electromagnetic radio wave and communication range, are revealed. On this basis, a generalized formalized sequence of construction calculation of ultra-long-wave of radio transmission links has been developed. Detailed sequence of construction calculation of ultra-long-wave of radio lines for terrestrial (surface) and ionospheric (spatial) waves is given. As an example, the signal strength at the receiving point is calculated for different communication conditions. The procedure for determining the intensity of the electromagnetic field (signal level) for ionospheric and terrestrial waves is shown for communication in the ultra-long-wave range with underwater objects at a certain depth. Types of ultra-long-wave of antennas are described, which allow to increase the main resonance wave at their permissible height. Criterion of providing communication on ultra-long-wave of radio link with specified quality is determined, which consists in comparison of level of radio signal at receiving point with level of real sensitivity of ultra-long-wave of radio receiving device. The final step is the calculation for the preparation of the data necessary for objective control of the deployment (construction) and maintenance of the ultra-long-wave of the radio link. For this purpose, the quality criterion of the telegraph (discrete) channel of the ultra-long-wave of the radio link is determined by the probability of error. For this purpose, the sequence of calculating the error probability value on the RV of the radio link is presented

Текст научной работы на тему «К ВОПРОСУ О СТРОИТЕЛЬНОМ РАСЧЕТЕ СВЕРХДЛИННОВОЛНОВЫХ РАДИОЛИНИЙ ПЕРЕДАЧИ»

УДК 621.37

К вопросу о строительном расчете сверхдлинноволновых радиолиний передачи

Моисеев А.А., Киселев А.А., Сударев А.П.

Аннотация. В статье представлен авторский подход к последовательности проведения строительного расчета сверхдлинноволновых радиолиний передачи. Показаны различия между строительным и энергетическим расчетами сверхдлинноволновых радиолиний. Сформулированы цели расчета сверхдлинноволновых радиолиний передачи. Для корректного решения поставленной задачи проведен краткий содержательный анализ основных положений теории распространения радиоволн сверхдлинноволнового диапазона. Выявлены особенности обеспечения связи в сверхдлинноволновом диапазоне, зависящие от вида электромагнитной радиоволны и дальности связи. На этой основе разработана обобщенная формализованная последовательность строительного расчета сверхдлинноволновых радиолиний передачи. Приведена детальная последовательность строительного расчета сверхдлинноволновых радиолиний для земной (поверхностной) и ионосферной (пространственной) волн. В качестве примера представлены результаты расчета уровня сигнала в точке приема для различных условий ведения связи. Для организации связи в сверхдлинноволновом диапазоне с подводными объектами, находящимися на определенной глубине, показан порядок определения напряженности электромагнитного поля (уровня сигнала) для ионосферной и земной волн. Описаны типы сверхдлинноволновых антенн, позволяющие увеличить основную резонансную волну при их допустимой высоте. Определен критерий обеспечения связи на сверхдлинноволновые радиолинии с заданным качеством, заключающийся в сравнении уровня радиосигнала в точке приема с уровнем реальной чувствительности сверхдлинноволнового радиоприемного устройства. Заключительным этапом является расчет для подготовки данных, необходимых для объективного контроля за развертыванием (строительством) и эксплуатационным обслуживанием сверхдлинноволновой радиолинии. С этой целью определен критерий качества телеграфного (дискретного) канала сверхдлинноволновой радиолинии по вероятности ошибки. Для этого представлена последовательность вычисления значения вероятности ошибки на сверхдлинноволновые радиолинии.

Ключевые слова: сверхдлинноволновая радиолиния передачи; строительный расчет; земная (поверхностная) волна; ионосферная (пространственная) волна; организация связи с подводными объектами.

Любая сеть связи структурно состоит из узлов и линий связи. Наиболее сложным и дорогостоящим элементом являются линии передачи, по которым передаются сообщения в виде сигналов, обеспечивающих передачу информации от одного абонента (станции, передатчика, регенератора) к другому (станции, регенератору, приемнику) и обратно.

При планировании развертывания (строительства) сверхдлинноволновых (СДВ) радиолиний передачи с использованием СДВ передатчиков и приемников конкретных образцов проводят строительные расчеты. С помощью этих расчетов обосновывается выбор намечаемых на картах мест развертывания СДВ радиостанций по критерию выполнения ожидаемых качества и надежности связи.

Другая, обратная задача решается в ходе проектирования новых образцов радиостанций СДВ диапазона. В этом случае производится энергетический расчет с целью разработки требований к основным техническим характеристикам (энергетическим параметрам) приемо-передающей аппаратуры и антенно-фидерных устройств станций на основе задаваемых наиболее важных оперативно-технических требований, определяющих возможности станций по обеспечению связи.

Цели расчета СДВ радиолиний передачи заключаются:

- в оценке пригодности выбранного по карте варианта размещения станций на трассе СДВ радиолиний по соответствующему критерию;

- подготовке данных для документов планирования и данных для контроля качества развертывания (строительства) и функционирования линий.

Основными исходными данными для расчета СДВ радиолиний передачи являются:

- координаты пунктов, между которыми разворачивается (строится) СДВ радиолиния;

- тип СДВ радиостанций, используемых для развертывания (строительства) СДВ радиолинии, их тактико-технические характеристики;

- требования к качественным показателям СДВ радиолинии;

- физико-географические и климатические особенности районов развертывания СДВ радиолинии;

- время года, планируемая продолжительность работы СДВ радиолинии;

- районы расположения радиоцентров и других источников мощных радиоизлучений, а также вероятного размещения средств радиоразведки и радиопротиводействия противника;

- время выделяемой для планирования развертывания (строительства) СДВ радиолинии.

В качестве одного из исходных данных, для проведения строительного расчета,

является диапазон рабочих частот приемо-передающих устройств. На этом проведем краткий содержательный анализ основных положений теории распространения радиоволн СДВ диапазона.

Радиоволны частотного диапазона 3-30 кГц, соответственно, находящиеся в границе 100-10 км называют мириаметровыми или СДВ, этот частотный диапазон именуется очень низким (ОНЧ).

Характерной особенностью этого диапазона является то, что сферичность Земли, которая служит препятствием для прямолинейного распространения радиоволн, для СДВ диапазона соизмерима с длиной волны, что, в свою очередь, способствует почти беспрепятственному огибанию радиоволнами земного шара. При этом скорость распространения радиоволн не сопровождается резкими перепадами из-за незначительных флуктуационных изменений электронной концентрации напряженности электромагнитного поля, которое обычно составляет около 10-30%. Суточное и годовое изменение напряженности электромагнитного поля этого диапазона также не является критичным для распространения радиоволн.

Сравнительно низкая частота колебаний в этом диапазоне обусловливает практически полное отражение СДВ радиоволн даже от самых нижних, наименее плотных ионосферных слоев Б (в дневное время) и Е (в ночное время). В результате, эти волны распространяются в сферическом приземном «волноводе» Земля-ионосфера. При современной технике генерирования и приема радиоволн дальность СДВ радиолиний может составлять несколько тысяч километров [1, 2].

Распространение СДВ радиоволн отличается постоянством уровня сигнала в разное время суток и в различные сезоны года. Из-за весьма большой длины волны глубина проникновения в почву и воду составляет десятки метров, что позволяет создавать системы подземной и подводной радиосвязи. Однако, передающие антенны рассматриваемого диапазона получаются громоздкими, и, что самое главное, из-за низкого значения несущей частоты при передаче и приеме не удается осуществить модуляцию и демодуляцию достаточно высокими частотами. В результате, подобные радиоканалы имеют очень малую скорость передачи информации и пригодны, в основном, для работы в телеграфном режиме. Основная область применения СДВ радиоволн - создание систем устойчивой дальней связи с надводными, подводными и воздушными объектами.

Важной особенностью при обеспечении связи в СДВ диапазоне является вид электромагнитной радиоволны, которая зависит от дальности связи [2, 3]:

- до 700 км связь осуществляется земной (поверхностной) волной;

- на расстояниях 700-1000 км поля земной (поверхностной) и ионосферной (пространственной) волн становятся примерно равными;

- на расстоянии свыше 1000 км сверхдлинные волны распространяются только ионосферной (пространственной) волной.

Именно эта особенность определяет начальный порядок расчета СДВ линии передачи.

Обобщенная формализованная последовательность строительного расчета СДВ радиолиний передачи представлена на рис. 1. Согласно ей представим полную последовательность рассматриваемого строительного расчета.

Рис. 1. Формализованная последовательность строительного расчета СДВ радиолиний передачи

Для расстояния до 700 км напряженность электрического поля земной (поверхностной) волны (уровень сигнала) в пункте приема можно определять формулой Шулейкина-Ван-дер-Поля [2, 3]:

Е И/],

где: Р - мощность передающего устройства, кВт; Б - коэффициент направленного действия антенны (для антенн СДВ диапазона, которые являются ненаправленными, он составляет 1,5); г - протяженность (длина) линии передачи, км; щ - множитель ослабления поля свободного пространства, который рассчитывается по формуле:

¡У 2+03а , (2) =2+0+06?

где а - численное расстояние, определяемое для СДВ диапазона выражением:

Шг (3)

где г - протяженность (длина) линии передачи, км; 1 - длина волны, м.

В случае, когда известны (заданы) действующая (активная) длина передающей антенны / (м), и амплитуда силы тока 1т (А) можно использовать другой вид формулы Шулейкина-В ан-дер -Поля:

Е щ, им] (4)

где 1 - длина волны, м; г - протяженность (длина) линии передачи, км; а - удельная диэлектрическая проницаемость среды, см/м (для морской воды о=3—бсм/м).

При распространении сверхдлинных волн ионосферной (пространственной) волной на расстоянии свыше 1000 км, для вычисления с достаточной для практических расчетов точностью напряженности поля сигнала (уровня сигнала в точке приема), используют полуэмпирическую формулу Остина-Когена, полученную на основании обобщения статистических данных многочисленных результатов измерений [3, 4]:

_ 0,0014

Еив^йЬ1"И/], (5)

где Р - мощность передающего устройства, кВт; б - коэффициент направленного действия антенны (для антенн СДВ диапазона, которые являются ненаправленными, он составляет 1,5); г - протяженность (длина) линии передачи, км; 0 - геоцентрический угол между приемными и передающими устройствами (рис. 2); 1 - длина волны, км.

Для случая, когда известны (заданы) действующая (активная) длина передающей антенны / (м), и амплитуда силы тока 1т (А) можно использовать другой вид формулы

Остина-Когена:

Отличительной особенностью формулы Остина-Когена является определенная зависимость напряженности поля от расстояния. В противоположной точке Земли, называемой точкой антипода, эта формула, при ее вычислении, дает бесконечное значение электромагнитной напряженности поля сигнала в точке приема, так как геоцентрический угол 0=186.

Реально в этой точке наблюдается некоторое увеличение величины поля, поскольку в нее приходят в фазе ионосферные волны, обогнувшие Землю с разных направлений. Это явление получило название «эффект антипода». На практике формулу Остина-Когена применяют для проведения расчетов напряженности электромагнитного поля ионосферной волной на расстояниях от 1000 до 18000 километров.

Рис. 2. Геоцентрический угол 0 между приемными и передающими устройствами

В качестве примера рассмотрим расчет уровня сигнала в точке приема для земной и ионосферной волн. Для земной волны: р =50(КВт Р=100ЙВт р =200кВт £Ц5; Ы5км; г=100-700см 0=4см/м Для ионосферной волны: р =500В Р=100КВт Р2 =200КВт ^=1,5; Ы5км 0=455; г=700-200Км. В результате расчета, получаем числовые значения представленные на графике (рис. 3).

Как промежуточный вывод можно констатировать, что представленная часть строительного расчета радиолиний СДВ диапазона для организации связи на большие расстояния позволяет определить величину напряженности электромагнитного поля (уровень сигнала) в точке приема с надводными и воздушными объектами. Остается открытым вопрос организации связи в СДВ диапазоне с подводными объектами, находящимися на определенной глубине В этом случае, напряженность

электромагнитного поля (уровень сигнала) в точке приема для СДВ радиолинии передачи до 700 км можно расчитать по формуле [4, 5]:

^W» —

а для СДВ радиолинии передачи свыше 1000 км:

[мкВм]'

Дю:

1000 ■

_ Ев^

'е2+|

{SP]

, [мкВМ],

(7)

(8)

где e - основание натурального логарифма, математическая константа (е=2,711); 8 - диэлектрическая проницаемость среды (для морской воды 8=80); g - удельная диэлектрическая проницаемость среды, см/м (для морской воды о=3-6ам/м); б - коэффициент поглощения, 1/м, который для формул (7) и (8) определяется:

5=Щ-8+А|8чр|^ [1/м]' (9)

где w - циклическая частота w = 2nf;c - скорость света ( c=3-10 м/с)-

На сегодняшний день, для обеспечения связи с удаленными объектами используются радиостанции СДВ диапазона 8-60 кГц большой мощности 1000-4000 кВт, которые обеспечивают связь на расстоянии 5000-12000 км. Проведенные исследования показали высокий уровень атмосферных помех в СДВ диапазоне, вызванных грозами, поэтому для передачи информации со скоростью 50-100 Бод на различные объекты с заданной вероятностью на больших удалениях необходима излучаемая мощность не менее 400-500 кВт без учета преднамеренных помех.

б)

Рис. 3. Графики примера расчета уровня СДВ сигнала: а) для земной волны; б) для ионосферной волны

Для излучения таких мощностей требуются антенно-мачтовые сооружения, которые занимают площади 600-1000 Га с высотой мачт 300-500 м. С этой целью, в качестве передающих антенн, в основном, применяются вертикальные несимметричные электрические вибраторы, создающие вдоль земли вертикально поляризованные волны.

Для увеличения основной резонансной волны, при допустимой высоте антенны, на сверхдлинных волнах применяются несимметричные заземленные вибраторы, преимущественно следующих типов [6, 7]:

- Г-образная антенна, состоящая из вертикальной части (снижения) и горизонтальной части, увеличивающей резонансную волну антенны, и приводящую к более равномерному распределению тока на снижении, являющимся основной излучающей частью антенны (рис. 4 а);

- Т-образная антенна, состоящая, как и Г-образная антенна, из снижения и горизонтальной части, отличающаяся тем, что снижение удалено от мачт (с целью уменьшить их возбуждение) и подвешено к середине горизонтальной части (рис. 4 б);

- зонтичная антенна, которая в отличие от двух предыдущих, подвешивается на одной мачте. Снижение идет вдоль мачты и в верхней своей части присоединяется к радиально расходящимся наклонным проводам (рис. 4 в). Наклонные провода через изоляторы натягиваются оттяжками, закрепленными на анкерах;

- П-образная антенна, состоящая из двух снижений и горизонтальной части (рис. 4 г). Напряжение питания подводится к одному из снижений, а в другое снижение включают реактивное сопротивление, которым можно обеспечить синфазное распределение тока в обоих снижениях. П-образная антенна образована как бы из двух Г-образных антенн. Вследствие взаимного влияния снижений, сопротивление излучения этой антенны больше, чем у Г-образной антенны;

- антенна с несколькими снижениями повышает, как и в П-образной антенне, сопротивление излучения, чем существенно увеличивает КПД СДВ антенны (рис. 4 д).

Коэффициент полезного действия стационарных антенн СДВ диапазона составляет 30-60 %, в зависимости от рабочей частоты. Конструктивно, большинство стационарных СДВ антенн - это антенны зонтичного типа с круговой диаграммой направленности. Электрически эти антенны являются «короткими», и потому для их настройки в резонанс на заданную частоту требуются катушки индуктивности. Добротность этих антенных систем лежит в диапазоне 0 =10( в нижней части рабочего диапазона и 0 =15—20 - в верхней. Суммарная сила тока антенны может достигать 2000 А, при напряжении до 180 кВ. Для уменьшения силы тока в элементах настройки антенны (антенных катушек и вариометров), а также для равномерного согласования антенн, их настройка осуществляется с помощью нескольких антенных павильонов. При частичном ремонте антенного полотна возможна работа радиопередатчика при отключенных одном или двух антенных павильонах на пониженной мощности.

Ранее, стационарные СДВ радиостанции комплектовались резервной аэростатной антенной, которые в настоящее время сняты с эксплуатации, и разработки в этом направлении прекращены, несмотря на то, что вертикальная тросовая антенна наиболее действенна по излучающим свойствам и имеет относительно низкую стоимость.

Стационарные зонтичные и другие мачтовые СДВ антенны в нижней части диапазона имеют узкую полосу пропускания, что связано с высокой добротностью антенного контура, который является последовательным колебательным контуром. Например, полоса пропускания 2А/ на частоте 12 кГц может находиться в пределах 40-80 Гц. С повышением рабочей частоты полоса пропускания увеличивается и в верхней части диапазона может достигать 200-300 Гц. Для передачи информации в режиме частотной или фазовой телеграфии (ЧТ, ОФТ), при скорости манипуляции 50 Бод полоса сигнала составляет порядка 150 Гц. Для передачи сигналов при скоростях манипуляции 50-100 Бод требуется расширение полосы пропускания антенного контура. Одним из способов решения этого вопроса является использование декрементного сопротивления, которое включается в антенный контур. В качестве декрементного сопротивления применяется резистивный эквивалент антенны. Но, при использовании декрементного сопротивления уменьшается излучаемая мощность и дальность связи. Более рациональный способ расширения полосы пропускания - это применение системы синхронной перестройки антенного контура (ССП). ССП - достаточно сложное и дорогостоящее устройство (цена соизмерима со стоимостью

передатчика). Этот способ позволяет передавать информацию на высоких скоростях без искажения и снижения излучаемой мощности.

а) б)

в) г)

д)

Рис. 4. Основные виды передающих антенн СДВ диапазона: а) - Г-образная; б) - Т-образная; в) - зонтичная; г) - П-образная; д) - антенна с несколькими снижениями.

В качестве приемной антенны, в настоящее время, широкое распространение получила низкопрофильная широкополосная приемная антенна магнитного типа СДВ диапазона «Акция-СДВ», работающая в диапазоне 10-500 кГц (рис. 5).

Рис. 5. Низкопрофильная широкополосная приемная антенна магнитного типа

СДВ диапазона «Акция-СДВ»

Для достижения целевой установки строительного расчета необходимо ответить на вопрос о возможности обеспечения связи на СДВ радиолинии с заданным качеством.

Это будет возможно, если уровень радиосигнала в точке приема, опредеденный по формулам (1, 4-8), будет не ниже уровня реальной чувствительности радиоприемного устройства СДВ радиостанции конкретного типа [7, 8]:

^прм^-^рчпрм. (10)

При этом, величина уровня радиосигнала на входе приемного устройства СДВ радиостанции зависит как от технических характеристик конкретных типов станций, так и от протяженности радиолинии, рельефа местности и других условий распространения радиосигнала.

Дальнейший расчет проводится для подготовки данных, необходимых для объективного контроля за развертыванием (строительством) и эксплуатационным обслуживанием СДВ радиолинии.

При передаче телеграфных (дискретных) сигналов в качестве показателя качества принимают вероятность ошибки (рош) или достоверность передачи (О), которые связаны между собой выражением [7]:

0 = 1 - рош (11)

Под вероятностью ошибки понимается предельное отношение числа неправильно принятых элементов телеграфного (дискретного) сигнала (элементарных посылок или

блоков) (Пош) к общему числу переданных элементов ( М):

Рош = йПШ (12)

Критерием качества телеграфного (дискретного) канала на СДВ радиолинии является выполнение требования:

Рош < Рош*' (13)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

где рош - нормированная (требуемая, заданная) вероятность ошибки на СДВ радиолинии. Для вычисления значения вероятности ошибки на СДВ радиолинии необходимо:

1) определить значение уровня сигнала на входе СДВ приемного устройства в зависимости от протяженности радиолинии и вида распространения радиоволны по формулам (1, 4-8);

2) вычислить отношение сигнал/шум на входе СДВ приемного устройства [7]:

*= тп ' (14)

пш-к- Т П

шпрм

где пш - коэффициент шума приемника; Т - температура входных цепей приемника по шкале Кельвина; к=1,38-1023Дж/гр; - постоянная Больцмана; П^м - шумовая полоса приемника; - поправка на потери при технической реализации приема;

3) вычислить вероятность ошибки на СДВ радиолинии:

у2

ехр

Рош , = ^ 2 )' (15)

где У - коэффициент, учитывающий вид модуляции в приемном устройстве;

4) по критерию (13) сравнить значение вероятности ошибки на СДВ радиолинии с нормированным значением и сделать вывод о ее пригодности к обеспечению связи с заданным качеством.

Таким образом, определены цель, основные исходные данные и последовательность проведения строительного расчета СДВ радиолиний передачи с береговыми, надводными и подводными объектами, для различных условий ведения связи.

Для определенного круга должностных лиц, занимающихся вопросами планирования развертывания (строительства) СДВ радиолиний передачи, предлагаемый подход может стать реальным инструментом в их профессиональной деятельности. Он позволяет:

- оценить пригодность определенного по карте варианта размещения станций на трассе СДВ радиолиний по критерию вероятности ошибки в телеграфном (дискретном) канале передачи;

- обеспечить объективными расчетными данными соответствующие документы по планированию и объективному контролю качества связи в ходе развертывания и функционирования СДВ радиолиний передачи.

Литература

1. Долуханов М.П. Распространение радиоволн - М.: Связь, 1972. - 336 с.

2. Грудинская Г.П. Распространение радиоволн - М.: Высшая школа, 1975. - 280 с.

3. Фейнберг Е. Л. Распространение радиоволн вдоль земной поверхности - М.: Наука. Физматлит, 1999. - 496 с.

4. Кириллов В.В., Копейкин В.Н., Муштак В.К. Электромагнитные волны ОНЧ-диапазона в волноводном канале Земля-ионосфера // Геомагнетизм и Аэрономия, 1997. Т. 37. № 3. С. 114-120.

5. Корчагин Ю.А. Источники электромагнитного поля очень низких частот -Красноярск: КГУ, 1988. - 205 с.

6. Драбкин А.Л., Коренберг Е.Б. Антенны. - М.: Радио и связь, 1992. - 144 с.

7. Радиоэлектронные системы. Основы построения и теория: справочник // Под ред. Я Д. Ширмана - М.: ЗАО Маквис, 1998. - 226 с.

8. Лезин Ю.С. Введение в теорию и технику радиотехнических систем - М.: Радио и связь, 1986. - 279 с.

References

1. Doluhanov M.P. Rasprostranenie radiovoln [Radio propagation] - M. : Svjaz', 1972. - 336 s. (in Russian).

2. Grudinskaja G.P. Rasprostranenie radiovoln [Radio propagation] - M. : Vysshaja shkola, 1975. - 280 s. (in Russian).

3. Fejnberg E.L. Rasprostranenie radiovoln vdol' zemnoj poverhnosti [Propagation of radio waves along the Earth 's surface] - M. : Nauka. Fizmatlit, 1999. - 496 s. (in Russian).

4. Kirillov V.V., Kopejkin V.N., Mushtak V.K. Jelektromagnitnye volny ONCh-diapazona v volnovodnom kanale Zemlja-ionosfera. Geomagnetizm i Ajeronomija [RF electromagnetic waves in the Earth-ionosphere waveguide channel. Geomagnetism and Aeronomy]. 1997. T. 37. № 3. P. 114-120. (in Russian).

5. Korchagin Ju.A. Istochniki jelektromagnitnogo polja ochen' nizkih chastot [Very low frequency electromagnetic field sources] - Krasnojarsk : KGU, 1988. - 205 s. (in Russian).

6. Drabkin A.L., Korenberg E.B. Antenny. - M. : Radio i svjaz', 1992. - 144 s. (in Russian).

7. Radiojelektronnye sistemy. Osnovy postroenija i teorija [Radio-electronic systems. Construction Basics and Theory] Reference Book. Ja.D. Shirman - M. : ZAO Makvis, 1998. -226 s. (in Russian).

8. Lezin Ju.S. Vvedenie v teoriju i tehniku radiotehnicheskih sistem [Introduction to the Theory and Technique of Radio Engineering Systems] - M. : Radio i svjaz', 1986. - 279 s. (in Russian).

Статья поступила 20 марта 2020 г.

Информация об авторах

Моисеев Анатолий Алексеевич - Заместитель директора научно-технического центра ПАО «Интелтех», кандидат военных наук, профессор. Тел.: +79112950761. E-mail: [email protected].

Киселев Алексей Алексеевич - Начальник сектора ПАО «Интелтех», кандидат технических наук, доцент. Тел.: +79119621460. E-mail: [email protected].

Сударев Аркадий Прокопович - Начальник сектора ПАО «Интелтех», кандидат технических наук, доцент. Тел.: +79213290815. E-mail: [email protected].

Адрес: 197342, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Кантемировская, д. 8.

To the issue of construction calculation of ultra-long-wave radio links of transmission

A.A. Moiseyev, A.A. Kiselev, A.P. Sudarev

Annotation. The article presents the author's approach to the sequence of construction calculation of ultra-long-wave radio links of transmission. Differences between construction and energy calculations of ultra-long-wave of radio links are shown. Objectives of calculation of ultra-long-wave of transmission radio links are formulated. In order to correctly solve the problem, a brief and meaningful analysis of the basic provisions of the theory of propagation of radio waves of the ultra-long-wave range was carried out. Peculiarities of communication provision in ultra-long-wave ultra-long-wave range, depending on type of electromagnetic radio wave and communication range, are revealed. On this basis, a generalized formalized sequence of construction calculation of ultra-long-wave of radio transmission links has been developed. Detailed sequence of construction calculation of ultra-long-wave of radio lines for terrestrial (surface) and ionospheric (spatial) waves is given. As an example, the signal strength at the receiving point is calculated for different communication conditions. The procedure for determining the intensity of the electromagnetic field (signal level) for ionospheric and terrestrial waves is shown for communication in the ultra-long-wave range with underwater objects at a certain depth. Types of ultra-long-wave of antennas are described, which allow to increase the main resonance wave at their permissible height. Criterion of providing communication on ultra-long-wave of radio link with specified quality is determined, which consists in comparison of level of radio signal at receiving point with level of real sensitivity of ultra-long-wave of radio receiving device. The final step is the calculation for the preparation of the data necessary for objective control of the deployment (construction) and maintenance of the ultra-long-wave of the radio link. For this purpose, the quality criterion of the telegraph (discrete) channel of the ultra-long-wave of the radio link is determined by the probability of error. For this purpose, the sequence of calculating the error probability value on the RV of the radio link is presented.

Keywords: ultra-long-range radio transmission line; construction calculation; earth (surface) wave; ionospheric (spatial) wave; organization of communication with underwater objects.

Moiseyev Anatoly Alekseyevich - Deputy Director of the Scientific and Technical Center of PJSC «Inteltech», candidate of military sciences, professor. Tel.: 79112950761. E-mail: [email protected].

Kiselev Alexey Alekseyevich - Head of the Sector of PJSC «Inteltech», candidate of technical sciences, associate professor. Tel.: 79119621460. E-mail: [email protected].

Sudarev Arkadiy Prokopovich - Head of the Sector of PJSC «Inteltech», candidate of technical sciences, associate professor. Tel.: 79213290815. E-mail: [email protected].

Address: 197342, Russia, St. Petersburg, Kantemirovskaya Str., 8.

Для цитирования: Моисеев А.А., Киселев А.А., Сударев А.П. К вопросу о строительном расчете сверхдлинноволновых радиолиний передачи // Техника средств связи. 2020. № 1 (149).

For citation: Moiseyev A.A., Kiselev A.A., Sudarev A.P. To the issue of construction calculation of ultra-long-wave radio links of transmission. Means of communication equipment. 2020. No 1 (149). P. 37-48 (in Russian).

Information about Authors

С. 37-48.

48

Передача, прием и обработка сигналов

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.