CC BY
15
УДК 621.37
Брезицкий Д.И., Бойко А.А., Тетерин Д.С.
Сотрудники Академия ФСО России, г. Орёл, РФ
ВЫБОР АНТЕННЫ ДЛЯ ЛИНИЙ ДЕКАМЕТРОВОЙ РАДИОСВЯЗИ МАЛОЙ ПРОТЯЖЕННОСТИ
Аннотация
Статья посвящена анализу существующих антенн и выработке предложений антенн для линий декаметровой радиосвязи малой протяженности.
Ключевые слова
АЗИ, диаграмма направленности, ионосферное распространение
Ионосферное распространение волн в КВ диапазоне, Близкое к вертикальному падению, может использоваться для радиосвязи на большой территории без какой-либо промежуточной антропогенной инфраструктуры. Поэтому он особенно подходит для связи при ликвидации последствий стихийных бедствий, связи в развивающихся регионах и приложений, где требуется независимость от местной инфраструктуры, например, для военных приложений. Много факторов надо учесть для организации связи в таком районе, но самым важным является. В большинстве случаев используются штыревые антенны, Антенны зенитного излучения и широкополосные антенны.
Вступление
В последнее время возродился интерес к радиосвязи с помощью ионосферного распространения волны с почти вертикальным падением, не в последнюю очередь из-за его роли в экстренной связи во время крупных стихийных бедствий. Механизм ионосферного распространения волн обеспечивает связь на большой территории без необходимости использования сетевой инфраструктуры, спутников или ретрансляторов. Эта независимость от местной инфраструктуры необходима для связи при оказании помощи при бедствиях, когда инфраструктура разрушена в результате крупномасштабного стихийного бедствия или в отдаленных регионах, где эта инфраструктура отсутствует. В военной связи, где независимость от местной инфраструктуры не менее важна, связь через ионосферное распространение всегда оставалась важной после тропосферных и спутниковых каналов, которые являются менее экономичными.
При данном распространении электромагнитные волны направляются почти вертикально к ионосфере, ионизированной верхней части атмосферы Земли. При соответствующем выборе частоты эти волны отражаются обратно на Землю как показано на рис. 1. Большая высота отражения 80-350 км приводит к большой площади покрытия и однородной напряженности поля по всей площади пятна. Из-за крутых углов излучения большие объекты, такие как горные склоны или высокие здания, не могут блокировать радиотракт.
Ионосферное распространение волны с почти вертикальным падением может использоваться для покрытия зоны радиусом 300 км с использованием маломощных и простых антенн такие как: Антенны зенитного излучения (АЗИ), в некоторых случаях обычная штыревая антенна (АШ-8) и укороченные широкополосные дипольные антенны.
Рисунок 1 - Ионосферное распространение волны с почти вертикальным падением
Рассмотрим каждую антенну по отдельности.
Антенна зенитного излучения
Антеннами зенитного излучения называются такие коротковолновые антенны, которые излучают наибольшую энергию в зенит и почти не излучают вдоль земной поверхности. Эти антенны лают возможность осуществлять радиосвязь без так называемых мертвых зон (зон молчания) на всех расстояниях. Так, при помощи переносных радиостанций малой мощности связь устанавливается на расстояния до 100 - 300 км; при помощи радиостанций повышенной мощности (в сотни ватт и киловатты) - до 1000 - 1500 км.
Рассмотрим некоторые параметры данной антенны.
Для расчета диаграммы направленности используем программу MANNA-GAL, в которой введем граничные значения рабочих частот радиостанции Р-130М (1,5... 10,99 МГц).
Рисунок 2 - Диаграмма направленности АЗИ
Антенна штыревая (АШ-8)
При развертывании антенн в условиях городской застройки необходимо учитывать, что диаграммы
направленностей антенн электрического типа в значительной мере определяются окружающими их предметами, в том числе зданиями, на которых они размещаются. Для сравнения на рисунках 2.30, 2.31 представлены ДН антенны АШ-8 при размещении на поверхности земли с экранирующим заземлением вокруг и такой же антенны на крыше типового здания размером 15х40 м высотой 10 м.
Рисунок 3 - ДН АШ-8 с заземлением
Рисунок 4 - ДН АШ-8 на крыше здания 15х40 высотой 10м
Из рисунков видна сильная зависимость ДН от окружающей обстановки.
Укороченная Широкополосная дипольная антенна
Данная антенна имеет ряд преимуществ:
1. Не нужно проводить измерения частоты сигнала. Установил антенну, направил ее в нужную сторону.
2. Из-за своих размеров данная антенна может применяться практически в любой области. Может быть использована как для стационарный объектов, так и для подвижных.
3. Простая замена интернет-оператора - замена сим-карты не требует перенастройки антенны и другого оборудования.
Также есть ряд недостатков:
1. Ограничение коэффициента усиления антенны.
2. Данная антенна не уместна в случаях использования ее рядом с аэропортом или в близи мест с насыщенным радиоэфиром.
Рисунок 5 - Диаграмма направленности укороченной широкополосной антенны
Таким образом, типы используемых антенн и возможные места их размещения должны рассчитываться для каждого конкретного случая отдельно. Применения данных антенн в условиях городских застройках нецелесообразно, так как АШ-8, укороченная широкополосная антенна и антенна зенитного излучения имеют большие габариты. В следствии этого можно применять магнитные антенны, имеющие малые размеры.
Список использованной литературы:
1. Международный союз электросвязи (МСЭ): официальный сайт. URL: https://www.itu.int.
2. Калинин А.И., Черенкова Е.Л. Распространение радиоволн и работа радиолиний. - М.: Связь, 1971. -440 с.
3. Ступницкий М.М. КВ - радиосвязь: ренессанс на цифровой основе // Электросвязь 2014. - №10.
4. Верещагин Е.М. Антенны и распространение радиоволн. -М.: Воениздат, 1964. - 240 с.
© Брезицкий Д.И., Бойко А.А., Тетерин Д.С., 2021
УДК 62
Быков Н.В.
Инженер-конструктор Частное конструкторское бюро «Двигатели будущего»
г. Нижний Новгород, РФ
СУДОВОЙ ПЛАЗМЕННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Аннотация
В судостроении мирового торгового флота существуют всевозможные модернизированные двигатели, для работы использующие сжиженный природный газ или морское топливо на нефтяной основе, это приводит к загрязнению окружающей среды и мирового океана. Новые введения и дополнения в морскую конвенцию МАРПОЛ-73/78 подталкивают искать и разрабатывать новые экологически безвредные двигатели. Но технологии не стоят на месте, и вместе с этим понимание о кардинальной модернизации морского флота, а в частности двигателей, уже наступило. Из этого можно сделать вывод: подошло время преобразования судовых установок, ведущее к экологичности и экономии затрат на перевозки, именно двигатели нового поколения дадут тот необходимый толчок в науке и техники для нашего мира.
