Антенны декаметрового диапазона для сетей наземного радиозондирования ионосферы широкополосными сигналами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.07, кандидат технических наук Павлов, Вячеслав Владимирович
Павлов, Вячеслав Владимирович
кандидат технических наук
2012
- Специальность ВАК РФ05.12.07
- Количество страниц 189
Оглавление диссертации кандидат технических наук Павлов, Вячеслав Владимирович
Оглавление
Введение
1 Методы и средства повышения эффективности технологий радиозондирования ионосферы
1.1 Особенности распространения декаметровых радиоволн, влияние
поверхности земли на диаграмму направленности антенн
1.2 Методы и средства реализации технологий радиозондирования
ионосферы широкополосными сигналами
1.3 Антенны, используемые для радиозондирования ионосферы
1.3.1 Простые декаметровые антенны
1.3.2 Синфазные горизонтальные диапазонные антенны (СГД)
1.3.3 Ромбические антенны
1.3.4 Антенны бегущей волны
1.3.5 Логопериодические антенны
1.4 Существующие противоречия, цели и задачи диссертации
1.5 Выводы
2 Методики расчета характеристик направленности антенн для обеспечения эффективной работы сети ЛЧМ ионозондов
2.1 Методы и программные средства для расчета характеристик антенн
2.2 Методика получения характеристик направленности антенн для анализа
эффективности связи по всем азимутальным направлениям
2.3 Способ интерпретации объемной ДН в виде трехмерной цветной
сферической развертки
2.4 Методика оценки направленности антенн путем обработки
экспериментально полученных ионограмм
2.5 Выводы
3 Техника эксперимента и результаты численного моделирования
3.1 ЛЧМ ионозонд нового поколения
3.2 Измерение отношения сигнал-шум ЛЧМ ионозондом и оценка мощности
связного сигнала
3.3 Определение оптимальной конструкции дельта антенны по диаграммам направленности для вертикального зондирования ионосферы
3.4 Макет дельта антенны с широкополосными согласующими элементами
3.5 Блок антенного переключателя
3.5.1 Фильтр верхней частоты
3.5.2 Работа АП в режиме передачи сигнала
3.5.3 Работа АП в режим приема сигнала
3.5.4 Исследование прохождения сигналов с управляющих входов
3.5.5 Макет блока антенного переключателя
3.6 Выводы
4 Натурные и численные эксперименты по апробации предложенных методов и устройств
4.1 Результаты натурных экспериментов, полученных с помощью ЛЧМ
ионозонда
4.2 Результаты натурных измерений характеристик антенного
переключателя
4. 3 Результаты натурных измерений характеристик антенной системы для
вертикального зондирования ионосферы
4.4 Моделирование и исследование направленности декаметровых антенн
для зондирования ионосферы по заданным азимутальным направлениям
4.4.1 Результаты моделирования характеристик направленности антенн
для радиолиний протяженностью до 300 км
4.4.2 Результаты моделирования характеристик направленности антенн
для радиолиний протяженностью от 300 до 2000 км
4.4.3 Результаты моделирования характеристик направленности антенн для радиолиний протяженностью от 2000 до 3000 км и от 3000 до
6000 км
4.4.4 Результаты определения оптимального азимутального направления антенны для работы в режиме ЛЧМ зондирования ионосферы
4.4.5 Результаты определения влияния параметров поверхности земли на диаграмму направленности широкополосного горизонтального
диполя
4.5 Выводы и рекомендации по повышению эффективности технологии
вертикально-наклонного радиозондирования ионосферы
широкополосными сигналами
Заключение
Список литературы
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Антенны, СВЧ устройства и их технологии», 05.12.07 шифр ВАК
Повышение помехоустойчивости и пропускной способности радиоканалов ионосферной связи с применением зондирующего линейно-частотно модулированного сигнала2010 год, кандидат технических наук Бастракова, Марина Ивановна
Развитие радиофизических методов и математических моделей исследования распространения в ионосфере сложных декаметровых сигналов и коррекции их дисперсионных искажений2007 год, доктор физико-математических наук Иванов, Дмитрий Владимирович
Исследование излучателей и сигналов ионозонда и георадара для диагностики геофизических сред2008 год, кандидат физико-математических наук Гарбацевич, Владимир Алексеевич
Использование остаточной компоненты вариаций максимально наблюдаемых частот для исследования перемещающихся ионосферных возмущений2006 год, кандидат физико-математических наук Лыонг Вьет Лок
Радиомониторинг и прогнозирование помехоустойчивых декаметровых радиоканалов2004 год, доктор физико-математических наук Рябова, Наталья Владимировна
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Антенны декаметрового диапазона для сетей наземного радиозондирования ионосферы широкополосными сигналами»
Введение
В настоящее время на фоне интенсивного развития высокоэффективных кабельных, радиорелейных и спутниковых систем связи, значение декаметровой (ДКМ) связи не теряет своей актуальности. Стоимость ДКМ радиоканалов на порядок ниже, а помехозащищенность в условиях конфликтных ситуаций выше в сравнении со спутниковыми каналами связи. ДКМ радиосвязь является единственным средством связи в областях, не имеющих инфраструктуры, в труднодоступных районах, поэтому является актуальным ее использование в ведущих отраслях экономики, таких как нефтяная и газовая промышленность, морское судоходство, аэронавигация и геология. Однако изменчивость состояния ионосферы, которая оказывает существенное влияние на условия распространения радиоволн ДКМ диапазона, приводит к необходимости диагностики состояния линии связи, определяя и прогнозируя в реальном времени ее основные характеристики, а по ним возможно оценивать и прогнозировать информационно-технические характеристики систем связи [1].
ДКМ радиолиния способна обеспечить пространственной волной связь за пределами прямой видимости на расстоянии до 4000 -г 6000 км и более. Стоимость ДКМ радиоканалов на порядок ниже, а «живучесть» в условиях конфликтных ситуаций выше в сравнении со спутниковыми каналами связи. ДКМ радиоканал является единственным средством связи в областях, не имеющих инфраструктуры, в труднодоступных районах.
Однако изменчивость состояния ионосферы, которая оказывает существенное влияние на условия распространения радиоволн ДКМ диапазона, приводит к необходимости диагностики состояния линии связи, определяя и прогнозируя в реальном времени ее основные радиотехнические характеристики, а по ним оценивать и прогнозировать информационно-технические характеристики систем.
Основными информационно-техническими характеристиками систем декаметровой радиосвязи являются: помехоустойчивость (зависящая в общем случае от радиотехнических параметров каналов: рабочей частоты, отношения сигнал-шум, максимальных межмодовых задержек и разности доплеровского смещения частоты принимаемых лучей), максимальная скорость передачи информации (зависящая от межмодовых задержек), минимальная мощность излучения связного сигнала, диапазон рабочих частот связи (простирающийся от наименьшей наблюдаемой частоты до максимально наблюдаемой частоты радиолинии).
Изначально информацию о некоторых наиболее важных характеристиках радиолиний получали от вертикальных ионозондов. Затем появились наклонные ионо-зонды, возвратно-наклонные и космические. Среди первых зарубежных радиотехнических систем радиозондирования радиолиний [2] следует отметить системы СШТБ [3 - 6], СНЕС [7, 8]. В России также был создан ряд станций импульсного зондирования, такие как НАИС, Сойка [9], Базис [10, 11]. Внедрение этих систем значительно повысило надежность связи. В частности, эксплуатация системы СиЯТ8 показала, что надежность связи возрастает до 90 %, увеличивается в 20 раз число корреспондентов, по сравнению с системами связи, имеющими постоянное закрепление рабочих частот.
Внедрение систем диагностики ионосферы приводит к значительному повышению надежности декаметровой радиосвязи. В настоящее время в России и за рубежом построены сети вертикально-наклонных панорамных ионозондов.
В различные годы большой вклад в развитие систем зондирования ионосферы наземного и космического базирования внесли Н. А. Арманд, Э. Л. Афраймович, В. Д. Гусев, Н. П. Данилкин, В. А. Иванов, В. Е. Куницын, В. И. Куркин, Л. А. Лобачевский, Д. С. Лукин, Р. Г. Минуллин, А. П. Потехин, Н. В. Рябова, В. П. Урядов, Ю. Н. Черкашин. Вопросы синтеза частот, цифровой синхронизации приемопередающей аппаратуры в условиях пространственно-временной обработки сигналов обстоятельно рассмотрены В. В. Шахгильдяном, А. В. Пестряковым.
Значительные успехи в радиомониторинге ионосферных радиолиний были достигнуты в середине 80-х годов благодаря созданию ионозонда, использующего сигнал со сверхбольшой базой. Это был непрерывный линейно частотно модулированный (ЛЧМ) сигнал.
В направлении развития антенных систем большое внимание уделено исследованию электрического вибратора конечной длины, расположенному в свободном пространстве. Здесь можно отметить работы Е. Галлена [12], М. А. Леонтовича и М. Л. Левина [13], Г. 3. Айзенберга и Э. М. Журбенко [14, 17], В. А. Неганова [15, 16], Г. А. Ерохина [17, 18], Д. М. Сазонова [19], Ю. В. Пименова [20], Р. Кинга [21], И. Г. Кляцкина [22], М. С. Неймана [23], Н. О. Соколова [24].
Однако для многих практически важных проблем необходим учет параметров подстилающей поверхности земли особенно в декаметровом диапазоне волн. Вопросы анализа влияния реальной почвы на электрический вибратор конечной длины исследованы значительно меньше. Среди более поздних работ следует отметить исследования, проведенные Б. Ю. Шередько, Ю. М. Сподобаевым [25, 26], В. Б. Ви-
5
тевским, В. П. Кубановым, О. Н. Масловым [27, 28], А. Л. Бузовым, В. А. Романовым [29].
Наиболее полно проблема анализа влияния земли на параметры вибраторных антенн исследована в диссертации М. В. Дмитриева [30]. В этой работе анализ проводился на основе сведения задачи к интегральному уравнению типа Галлена, с использованием функции Грина двухслойного пространства.
Следует отметить, что в последние годы большое внимание уделяется вопросам излучения плоских вибраторов различной конфигурации, расположенные на диэлектрическом слое, то есть на границе раздела сред. Большой вклад в эти исследования внесены Е. И. Нефедовым [31], В. В. Чебышевым [32, 33] и другими авторами.
В настоящее время разработаны мобильные ионозонды, использующие линейно-частотно модулированные (ЛЧМ) сигналы для диагностики радиолиний и каналов связи [34, 35]. В адаптивных системах ДКМ связи а также для научных исследований распространения радиоволн ДКМ диапазона на трассах различной протяженности и географической ориентации используются сети вертикально-наклонных панорамных ЛЧМ-ионозондов, покрывающих территорию страны.
Многопозиционность сети ЛЧМ ионозондов приводит к необходимости минимизации количества приемо-передающих позиций для покрытия требуемой области пространства. При этом пространственно-избирательные свойства ЛЧМ ионозонда во многом определяются используемыми антенными системами.
Принципиально методика анализа пространственно избирательных свойств антенны сводится к решению внутренней и внешней задачи, которые заключаются в нахождении распределения токов в излучающей системе и определении по найденному токовому распределению электромагнитного поля антенны с учетом высоты размещения над поверхностью земли.
Изучение поля излучения антенной системы основывается на определении ее характеристик, в частности диаграммы направленности, и закономерностей их изменения от изменения параметров антенной системы и подстилающей поверхности. Знание пространственно-избирательных характеристик антенных систем и их изменения позволяет определить их влияние на характеристики (показатели) многопозиционной сети ЛЧМ ионозондов.
В условиях сильного влияния поверхности земли на пространственно-избирательные свойства антенных систем, характерных для ДКМ диапазона необходима разработка методик оценки характеристик направленности антенн, при работе по всему диапазону частот.
Оптимизация характеристик декаметровых антенн, используемых в вертикально-наклонных радиозондах, модернизация их конструкции - важная и актуальная задача, в первую очередь, требующая разработки методик и алгоритмов оценки пространственно-избирательных свойств направленности антенн с учетом высоты размещения над поверхностью земли при работе в широком диапазоне частот и разработки технических решений для повышения эффективности технологии вертикально-наклонного радиозондирования ионосферы широкополосными сигналами.
Таким образом, цели и задачи работы можно сформулировать следующим образом.
Цель работы заключается в исследовании характеристик ненаправленных антенн декаметрового диапазона для их оптимизации и модернизации конструкции с целью повышения эффективности технологии вертикально-наклонного радиозондирования ионосферы широкополосными сигналами.
Поставленная цель достигается решением следующих задач:
1). Разработка методики оценки характеристик направленности антенн для анализа эффективности связи по всем азимутальным направлениям.
2). Исследование направленности коротковолновых антенн для определения конструкции, обеспечивающей минимальную неравномерность усиления при наклонном зондировании ионосферы по всем азимутальным направлениям с учетом влияния поверхности земли для линий наклонного радиозондирования различной протяженности и создание методик и программных средств для решения поставленных задач.
3). Анализ характеристик направленности и синтез конструкции дельта антенн для определения формы, обеспечивающей наибольшее усиление при вертикальном однопозиционном зондирования ионосферы с учетом размещения над реальной землей в широком диапазоне частот.
4). Создание макета антенной системы с антенным переключателем и устройствами широкополосного согласования для однопозиционного вертикального ионо-зонда и натурные измерения его характеристик.
Методы исследования. Для решения поставленных задач в работе использованы методы теории распространения радиоволн в ионосфере, электродинамики и теории поля, математического моделирования, натурного измерения характеристик устройств, программирование и расчеты на ЭВМ. При численном моделировании и исследованиях использованы прикладные пакеты программ ТигЬоРазса1, Тгопап МасгоМасЫпе, МаШСас!, МюгоСар VII и ММАЫА-ОАЬрго. Натурные эксперименты
7
проведены с использованием Западноевропейской и Российской сети ЛЧМ-ионозондов.
Достоверность результатов, выводов и рекомендаций обеспечивается соответствием результатов, полученных путем численного моделирования, с результатам экспериментальных исследований, выполненных в рамках данной работы и другими авторами; повторяемостью результатов на больших объемах экспериментальных данных.
Научная новизна работы:
1). Разработаны новые методики оценки характеристик направленности антенн для повышения эффективности работы системы радиозондирования ионосферных радиолиний различной протяженности и географической ориентации по заданным азимутальным направлениям в условиях размещения антенн над реальной поверхностью земли.
2). Разработан новый способ интерпретации объемной диаграммы направленности в виде трехмерной цветной сферической развертки диаграммы направленности, позволяющий проводить анализ полной картины пространственной диаграммы направленности в условиях ее значительного излома.
3). Определены оптимальные конструкции и рекомендуемые высоты размещения антенн над землей для связи по всем азимутальным направлениям для реализации технологии наклонного радиозондирования ионосферы.
4). В результате численного моделирования и экспериментальных исследований определена оптимальная конфигурация и конструктивно реализована антенна, позволяющая повысить эффективность технологии однопозиционного вертикального радиозондирования ионосферы широкополосными сигналами.
5). Разработан новый алгоритм и программы определения оптимального азимутального направления, с точки зрения минимизации провалов направленного действия антенны, с учетом влияния поверхности земли по всей совокупности частот де-каметрового диапазона.
Практическая ценность результатов работы
Результаты работы позволяют провести более детальные исследования и анализ форм диаграмм направленности антенн, как в верхней полусфере, так и при необходимости, в нижней полусфере, и оперативно определять направления максимальной интенсивности излучения с учетом влияния поверхности земли в условиях сильного излома диаграммы направленности по вертикальному и горизонтальному направлениям одновременно. Способ интерпретации объемной диаграммы направленности
8
в виде трехмерной цветной сферической развертки позволяет эффективно определять азимутальные направления, в которых формируются максимальные боковые лепестки, что особенно актуально при исследовании направленных свойств фазированных антенных решеток в радиолокации.
Реализация научно-технических результатов работы
Результаты диссертационной работы внедрены ОАО «ММЗ» концерна «Алмаз-Антей». Результаты исследований также использованы в учебном процессе Марийского государственного технического университета. Использование результатов работы подтверждается соответствующими актами.
Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ: проекты № 02-05-651204; 0602-16089, 06-02-08059, 05-07-90313; 10-02-00620; 09-07-00331-а; 10-07-00466, Федеральных целевых программ: «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы (ГК № 02. 740. 11. 0233); «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2011 годы)» (проект № 2.1.1/3896).
Апробация работы
Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на XI, XIII, XIV Международных научно-технических конференциях «Радиолокация, навигация, связь» (Воронеж, 2005, 2007, 2008), XXI Всероссийской научной конференции «Распространение радиоволн» (Йошкар-Ола, 2005), Региональной XI конференции по распространению радиоволн (Санкт-Петербург, 2005), на IX международной конференции «Проблемы техники и технологий телекоммуникаций» (Казань, 2008), на XXIII Всероссийской научной конференции «Распространение радиоволн» (Йошкар-Ола, 2011), на XII международной конференции «Проблемы техники и технологий телекоммуникаций» (Казань, 2011).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 печатных работ, в том числе 5 статей в журналах рекомендованных ВАК, из них 1 авторская статья, 3 статьи и 6 тезисов в сборниках Всероссийских и Международных научно-технических конференций, 2 зарегистрированные программы для ЭВМ в отделе регистрации программ для ЭВМ, баз данных и топологий ИМС Федерального института промышленной собственности РОСПАТЕНТа.
Личный вклад автора. В работах [110, 111, 114 - 116, 118, 121, 120, 123] выполнена разработка методики оценки характеристик направленности антенн, способа интерпретации объемной диаграммы направленности в виде трехмерной цветной сферической развертки и приведены результаты численного моделирования и экспериментального исследования по данным методикам и способу. Результаты опти-
9
мизации конструкции дельта антенны и натурного измерения характеристик созданного макета антенной системы опубликованы в работах [104, 105, 112, 113]. Разработанная программа определения азимутальных направлений, обеспечивающих минимальные значения провалов направленного действия антенны и полученные для нее результаты приведены в работах [106,119, 122]. Автором проанализированы полученные результаты и сделаны основные выводы. Печатная работа [106] написана автором самостоятельно.
Основные положения, выносимые на защиту:
1). Методики численного моделирования и экспериментального исследования характеристик направленности антенн с использованием результатов панорамного наклонного зондирования сети радиолиний для обеспечения связи по заданным азимутальным направлениям с учетом влияния поверхности земли.
2). Способ представления объемной диаграммы направленности в виде трехмерной цветной сферической развертки, позволяющий проводить качественный и количественный анализ особенностей направленности антенны одновременно по азимутальным и меридиональным направлениям.
3). Результаты численного моделирования и экспериментального исследования направленности декаметровых антенн для вертикально-наклонного зондирования ионосферы по заданным азимутальным направлениям с учетом влияния поверхности земли для радиолиний различной протяженности и географической ориентации с целью разработки рекомендаций по их использованию.
4). Результаты оптимизации конструкции дельта антенны и натурного измерения характеристик созданного макета антенной системы с антенным переключателем и широкополосными согласующими элементами для реализации режима вертикального однопозиционного радиозондирования.
5). Результаты определения азимутальных направлений, обеспечивающих минимальные значения провалов направленного действия антенны при различных высотах подъема над землей для всей совокупности частот декаметрового диапазона по разработанным алгоритму и программам.
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложения. Список литературы включает 123 наименования. Работа изложена на 186 страницах текста и включает 122 рисунка и 12 таблиц.
1 Методы и средства повышения эффективности технологий
радиозондирования ионосферы 1.1 Особенности распространения декаметровых радиоволн, влияние поверхности земли на диаграмму направленности антенн
Нижней границей атмосферы служит поверхность Земли, а сверху атмосфера плавно переходит в космическое пространство. Начиная с высот около 50 4- 60 км, существенно проявляется ионизация атмосферной среды. Это нижняя граница ионосферы. Степень ионизации характеризуется числом свободных электронов ЩИ) в единице объема среды. Величина ЩИ) достигает глобального максимума на высоте 250 ч- 400 км. Ионосфера, лежащая ниже этого уровня, является внутренней, а лежащая выше - внешняя. Ионосфера в виде квазинейтрального ионизированного газа представляет собой плазменное состояние вещества.
Основной причиной ионизации атмосферы является ультрафиолетовое и рентгеновское излучение Солнца (в диапазоне волн короче 0,1 мкм). Известно, что на эту часть спектра приходится довольно малая доля солнечного излучения. Более длинноволновое излучение (с меньшей энергией квантов) не в состоянии произвести требуемую работу ионизации. Вторым по значимости фактором ионизации являются корпускулярные потоки, также в основном солнечного происхождения. Плотность энергии ионизирующего потока, приходящего к Земле, по мере проникновения в атмосферу падает в результате поглощения. Плотность же газа по мере приближения к Земле возрастает. Поэтому электронная концентрация ЩИ) как функция высоты имеет максимум, на высоте которого ионизация наиболее интенсивна.
Ввиду многообразия и сложности физических процессов в околоземном пространстве действительная структура ионосферы не исчерпывается этим простым описанием. В ионосфере различают три основные области, обозначаемые буквами Д Е, Р (из называют также слоями), а при рассмотрении следует отметить более тонкую структуру слоя который состоит из областей и Г2. На рис. 1.1 представлено идеализированное распределение N {И), см"3 в ионосфере с высотой (т. н. ее
М7г)-профиль) [42]. Днем степень зации значительно выше; в ночное мя слои I) и Т7! исчезают, подложка ионосферы поднимается до высоты около 100 км. В зависимости от степени солнечной активности (11-летний цикл), сезона и времени суток происходят вариации А7(/2)-профиля. Пределы изменения высоты глобального максимума показаны крестом стрелок. Указаны также основные факторы ионизации для областей Д Е, Т7 (вертикальные стрелки); символы Ьа и Ьр обозначают линии серии Лайман из спектра водорода. концентрации N в ионосфере с высотой к
Свободные электроны в ионосфере совершают колебательные движения около положения равновесия. Частота этих колебаний, называемая плазменной (ленгмюровской) частотой, равна
/0=л/80,8-А^«9-лЙУ, (1.1)
где^о в кГц, ]Ув эл/см .
Нетрудно убедиться, что плазменные частоты ионосферы соответствуют ДКМ диапазону. Плазменные частоты, соответствующие значениям электронной концентрации в максимумах ионосферных слоев, являются критическими частотами этих
слоев и обозначаются/ш,/кЕ,1кг<-
Основные сведения о критических частотах и высотах слоев Е, и сводятся
к следующему.
Установлено, что дневное значение критических частот £-слоя контролируется зенитным углом Солнца в [42]:
«*"(*), С1-2)
где]У"т= N(0).
Рис. 1.1. Распределение электронной
Здесь п меняется от 0,2 до 0,4. Таким образом,достигает максимума в местный полдень. Наибольшие значения наблюдаются в период верхнего солнцестояния (июнь), наименьшие - зимой, в период нижнего солнцестояния (декабрь).
Географическое распределение дневных значений /кЕ имеет широтную зависимость, также связанную с изменением угла в. По мере приближения к экватору увеличиваются. В течение цикла солнечной активности /кЕ изменяются на 15 4 20 % (незначительно) [36]. Ночные значения /кЕ изучены недостаточно подробно. Для оценок принимают, что ночью /кЕ ~ 1 МГц. Высота максимума слоя Е не имеет заметных суточных, сезонных и других вариаций и равна ктЕ » 110 4 120 км, Ыт « 2-Ю5 эл/см3, а полутолщина 2тЕ » 20 км. Это обстоятельство часто используется для оценок абсолютного времени распространения КВ- радиоволн.
Слой наблюдается только днем, причем на широтах примерно выше 50° С. и Ю. широты - только летом, на более низких широтах - в течение всего года. Закономерности изменения/^и/кЕ во многом схожи. Суточный ход /^симметричен относительно полудня, когда наблюдаются максимальные значения /щ, широтные
изменения следуют за ходом высоты Солнца. В течение цикла солнечной активности возрастание критических частот от минимума к максимуму обычно составляет не более 30 %.
Высота ктР1 не остается постоянной в течение дня, уменьшаясь от утренних и вечерних значений к^ » 220 км к полудню примерно до 180 4 230 км,
А^З-105 эл/см3 [36].
Поведение слоя очень сложно и неоднообразно. Значения /кРг не следуют
строго за зенитным углом Солнца. Распределение критических частот и высот этого слоя в течение суток, по сезонам, а также географическое распределение имеют ряд особенностей, многие из которых требуют дальнейшего изучения.
Аномальное суточное изменение /кР
проявляется летом и состоит в том, что симальные значения критических частот наблюдаются не в поддень, а в утренние часы и до захода Солнца, т. е. имеют место два максимума. Вечерний выражен резче и часто бывает единственным за сутки. Зимой и летом /кр2 достигает своего максимального значения примерно за полчаса до восхода Солнца (предутренний минимум) (рис. 1.2) [42]. Зимняя аномалия поведения /кр-2 состоит в том, что в полдень /\рг примерно в О 4 8 12 16 20 24
Время суток, ч 1, 5 -ь 2 раза выше, чем в то же время летом.
Рис. 1.2. Усредненный суточный ход
критических частот и действующих высот слоев ЕяЕ2 для летних месяцев
Этот эффект характерен лишь для околополуденных часов, а в ночные часы зимой /кР преимущественно меньше, чем летом
(рис. 1.3) [42].
Географическое распределение /кРг
говорит о значительном влиянии магнитного поля Земли на распределение свободных электронов в слое
Высота максимума слоя ктР в умеренных и высоких широтах летним днем
/Г о
достигает 300 4 450 км, а Л^ = 1-10° эл/см ;
высот слоев ЕжРг для зимних месяцев
зимой ктР уменьшается до 250 4 350 км,
кд, км
Время суток, ч
Рис. 1.3. Усредненный суточный ход критических частот и действующих
6 3
а Ит увеличивается примерно до 2-10 эл/см .
Значения /к и кт ионосферных слоев обычно не повторяются в одни и те же часы следующих суток даже в условиях спокойной ионосферы. В области Е эти же изменения незначительны. В слое отклонения ото дня ко дню от медианной величины за месяц составляют ± 5 %. В слое в средних широтах эти отклонения достигают 10 -г- 20 %, увеличиваясь ото дня к ночи. Высота кт изменяется примерно в тех же пределах.
Для характеристики ионосферы в целом весьма существенно наличие крупномасштабных возмущений. При возмущениях магнитного поля Земли (магнитных бурях), возникающих в результате вторжения в ионосферу корпускулярных потоков, вызываемых вспышками на Солнце, происходит резкое изменение режима области Р. По меньшей мере, можно говорить о сильном уменьшении (более чем
на 30 %) и увеличении ктр2. Нарушается правильная структура области она приобретает многослойную конфигурацию. Влияние магнитных бурь сильнее в полярных зонах.
Другого рода вспышки на Солнце - хромосферные - характерны весьма значительным усилением ультрафиолетового и рентгеновского излучения. В результате глубокого проникновения в атмосферу происходит резкое (на несколько порядков) повышение электронной концентрации в области В.
Слои Д Е, Еи являются регулярными образованиями, существующими изо дня в день. Время от времени на высоте области Е существует сильно ионизированный слой, получивший название спорадического (обозначение Е8), электронная концентрация которого в несколько раз (до десяти) превышает концентрацию слоя Е, а толщина составляет всего 0,1 -5- 1 км. Спорадический слой может возникнуть в любое время суток и года, однако на средних широтах он чаще образуется днем в летние месяцы. Высота ЬтЕ& может на 5 10 км отличаться отктЕ. Слой ЕБ представляет собой скопления электронных облаков. Горизонтальные размеры оцениваются в десятки и сотни километров. Время жизни Е$ колеблется в широких пределах, но не превышает нескольких часов. Толщина слоя составляет несколько километров. Час-
то Е8 довольно быстро перемещается по горизонтали со скоростью до 300 км/ч.
Реальные антенны, излучающие волны с частотами, которые отражаются от ионосферы (/ < 30 -ь 40 МГц), имеют относительно широкую диаграмму направленности, поэтому на ионосферу одновременно падает пучок лучей под различными углами (р0 (рис. 1.4) [36]. Согласно закону секанса, чем круче траектория (меньше щ), тем глубже волна проникает в слой, т. е. отражение лучей одной и той же частоты происходит на разных высотах.
Наименьшее расстояние (см. рис. 1.4) по поверхности Земли, на котором возможен прием за счет отраженных волн, является радиусом мертвой зоны .Озтт для частоты / Радиус мертвой зоны связан с величиной <р0кр. Поэтому регулярная работа наземных радиолиний рис. 1.4. Лучевые траектории для различных ведется на траекториях с углами углов падения сро волны на ионосферный слой
<Ро><Рокр- м
тРг
Наибольшая дальность распространения волны за счет однократного отражения от ионосферы, измеренная по Земле, соответствует траекториям, касательным к земной поверхности и отражающимся вблизи Так, для слоя 1^2 она составляет 2500 -ь 4000 км,
а для слоя Е - 2000 км (рис. 1.5) [42]. тт
^ 7 1 J Рис. 1.5. Наибольшие дальности
Из рис. 1.4 видно, что на одной частоте распространения волн за счет
в точку приема одним скачком может однократного отражения от ионосферных приходить два луча (1, 2) с различными слоев Е и Ръ измеренные по Земле
углами излучения и прихода. Луч, соответствующий меньшему значению Л = Л\ называется нижним, а большему Л = Л2- верхним, или педерсеновским. Если расстояние между передатчиком и приемником больше 4000 км, то волна может достигать точки приема лишь путем многократных отражений от ионосферы и поверхности Земли.
Сигналы распространяются от передатчика к приемнику за счет скачков - скач-ковых мод. В их обозначениях указывается число скачков и отражающий слой. Например, обозначение ЪГ2 означает, что сигнал распространялся тремя скачками, отражаясь от слоя Е2, а 5Е - пятью скачками при отражении от слоя Е.
Для КВ-диапазона характерно то, что в точку приема одновременно приходит несколько скачковых мод. Увеличение числа приходящих лучей происходит, кроме того, из-за двойного лучепреломления в ионосферной плазме, находящейся под воздействием постоянного магнитного поля Земли, когда одна волна с линейной поляризацией расщепляется на две - обыкновенную и необыкновенную (рис. 1.6) [42]. Скачковый механизм распространения КВ и двойное лучепреломление приводят к дискретной многолучевости приема. Еще одним важным типом многолучевости является диффузная многолучевость. Дело в том, что ионосферу нельзя уподобить идеальной гладкой отражающей поверхности. Неизбежные неоднородности в ионосфере приводят к тому, что вместо зеркального отражения лучей от ионосферы, которое мы рассмотрели, возникают частично диффузные отражения (рис. 1.7), где падающий на нижнюю границу ионосферы один луч на выходе из ионосферы представляет собой пучок, содержащий множество элементарных лучей. Таким образом, в место приема попадает множество элементарных лучей, относящихся к различным пучкам.
Состояние ионосферы вдоль длинной линии может быть весьма неоднородным и поэтому рассмотренная простая схема распространения в ряде случаев не оп-
Рис. 1.6. Интерференция обыкновенного и необыкновенного лучей
равдывается. В частности, области Е и ^ могут вызвать поворот или преломление ча (изменения траектории при прохождении слоя насквозь). Усложняет картину распространения также спорадический слой Некоторые типы траекторий, возникающих при участии слоев Е, Е и Е3, показаны на рис. 1.8 [37]. Расчет сложных траекторий затруднен из-за того, что необходимо располагать точными сведениями о состоянии слоев вдоль всей длинной трассы, включая и
и 7 1
нерегулярный слои Е5.
Сг С2
Рис. 1.7. Интерференция элементарных лучей, входящих в состав рассеянных пучков
2 м
Рис. 1.8. Типы траекторий радиоволны, возникающие при участии слоев Е{Е£) и Т7
Распространяясь вне ионосферы декаметровый радиолуч сохраняет свое направление, а в ионосфере он сильно искривляется из-за рефракции, так что при определенных условиях может вернуться на землю. Это явление в теории описывается прямолинейным распространением луча по виртуальной траектории с отражением от некоторого виртуального зеркала (т. е. явление рефракции заменяется явлением отражения).
Лучевому приближению в полной мере соответствует понятие диаграммы направленности антенны, которое в этом случае определяет угловой спектр излучаемых радиолучей. Декаметровые антенны по своей длине близки к X излучаемой или принимаемой волны. Следовательно, спектр излучаемых такими антеннами радиолучей достаточно широкий. В зависимости от конструкции антенны он может концентрироваться около какого-либо заданного направления. Это направление должно быть связано с протяженностью трассы. Для связи на радиолинии земля-земля в точку приема могут прийти лучи, для которых выполняется условие отражения. Известно, что максимальная частота, называется максимальной применимой частотой МПЧ = /0тах -вес^?), (1.3)
где (р - угол падения;
/отах " максимальная ленгмюровская частота в ионосфере, которая равна плазменной частоте, соответствующей глобальному максимуму электронной концентрации. Таким образом, МПЧ определяется условиями рефракции.
Диапазон частот радиолучей кроме МПЧ определяется наименьшей применимой частотой (НПЧ), которая приходит в точку приема. НПЧ определяется условиями поглощения. Показано, что МПЧ также зависит от протяженности радиолинии. Для линий большой протяженности МПЧ может достигать 30 МГц и более. НПЧ зависит от излучаемой мощности, способа обработки сигнала и обычно, варьируется в диапазоне 1 - 2 МГц. Таким образом, антенна ионозонда должна обеспечивать широкий диапазон частот (весь декаметровый диапазон) с перекрытием 10.
Значительное влияние на излучение декаметровых антенн оказывает поверхность земли, которая по своим электрическим параметрам относится к полупроводящим средам.
Поле, создаваемое антенной в присутствии поверхности земли, необходимо рассматривать как сумму первичного поля, излучаемого антенной, и вторичного (отраженного) поля. Влиянием поверхности земли на структуру первичного поля обычно пренебрегают, т. е. считают его таким же, как в свободном пространстве. Отраженное поле учитывается методом, который является развитием метода зеркальных изображений [18], при этом поверхность считается плоской. Первичное поле, падающее на плоскую поверхность земли, которую считаем однородной и изотропной, может быть представлено в виде суперпозиции плоских однородных и неоднородных электромагнитных волн. Однородные волны падают на границу под различными углами и отражаются в соответствии с законом Снеллиуса. Амплитуды
однородных плоских волн пропорциональны значениям комплексной ДН (в свободном пространстве) для соответствующих углов. Амплитуды отраженных однородных волн, очевидно, равны амплитудам падающих волн, умноженным на соответствующие коэффициенты Френеля, причем амплитуда отраженной волны, распространяющейся в некотором направлении (Л, ф), определяет соответствующее значение ДН, формируемой отраженными волнами.
Первичные неоднородные плоские волны порождают отраженные неоднородные волны, экспоненциально убывающие при удалении от границы раздела. Их следует учитывать только при рассмотрении процессов зарождения и распространения земной волны.
Пусть антенна расположена на высоте к от поверхности земли (точка 1 на рис. 1.9). Обозначим ее ДН в собственной системе координат как 7 (Л,9>). Введем также систему координат центром О, расположенным на поверхности земли непосредственно под антенной. В этой системе координат первичная ДН с учетом сдвига фаз
за счет разности хода приобретает вид /(А,(р)-еГР'"'а111у1Л>.
Обозначим, как принято в электродинамике, коэффициенты отражения для нормальной и параллельной поляризаций через Я±(А) и Яц(Д). При этом амплитуда отраженной волны, распространяющейся под углами (Л, ф), будет пропорциональна величине /(- А, (р) • . и, следовательно, ДН отраженного поля
/(°тр)(д,<р) для каждой из поляризаций определится выражениями
7<™>>(Л,?>) = /!| (-А,<рУе-<**'^} -«„(Л), (1-4)
/(»"'(Л, ,>) = /,(-А (1-5)
Указанные ДН можно трактовать как ДН некоторых фиктивных источников, расположенных зеркально относительно поверхности Земли.
Применяемые на практике антенны, состоящие из решеток горизонтальных или вертикальных вибраторов, обычно в вертикальной плоскости имеют симметричную
2
Рис. 1.9
первичную ДН, т. е. /цд(-А,^>)= Учитывая это обстоятельство, результи-
рующая ДН
/з (Л> <р) = 7(А <р) • eJ-k-hMA) • (l + Л(д) •
-у-(2£-й-8ш(д)-Ф(д))
(1.6)
где Í?(A) и Ф (Л) - модуль и фаза коэффициента отражения для соответствующей
поляризации;
/(А,<р) - первичная ДН по соответствующей поляризации. В большинстве случаев нас интересует амплитудная ДН. Из (1. 6) следует
/3 (А, (р) = f(A,q>)--\Jl+R2 (А) + 2 R(A) - eos {k-h- sin (д) - Ф(Д )) . (1.7)
Отметим, что, хотя эта формула была получена в предположении однородности поверхности Земли, ею можно пользоваться и тогда, когда параметры почвы ^ и сг являются медленно меняющимися функциями координат (термин "медленно меняющаяся функция» означает, что изменения £г и сг должны быть незначительными на участке поверхности длиной Я). В этом случае функции R (А) и Ф {А) следует вычислять для каждого А в соответствии с локальными характеристиками поверхности в точке отражения, определяемой по законам геометрической оптики. На рис. 1.10 качественно пока-
1
0
А
л/2 0 Рис. 1.10
л/2
зан характер кривых R1 (Л), (А), Ф± (Л), Фц (Л) [18]. При Л^О для обеих поляризаций 1?
Фц ± ->7Г. Это приводит к тому, что
ДН, определяемая по формуле (1.7), имеет в плоскости поверхности земли (А = 0) нулевой провал как при горизонтальной, так и при вертикальной поляризации поля. Однако при расчете поля вблизи поверхности Земли, как отмечалось выше, кроме вклада, даваемого однородными плоскими волнами, следует учитывать и вклад неоднородных плоских волн. Строгий учет этих вкладов в области малых значений угла А достаточно сложен. Он являлся предметом научного интереса многих ученых с мировыми именами (Зоммерфельд, Вейль, Ван-дер-Поль, Фок, Бреховских и др. ). Приведем лишь окончательные результаты. При параллельной поляризации земная волна на небольших расстояниях от антенны изменяется как
е~]'р'г¡г, причем ее амплитуда равна удвоенной амплитуде поля антенны в отсутст-
вие Земли. С ростом г скорость убывания напряженности поля постепенно возрастает, стремясь к величине 1/г2 (рассматривается случай плоской поверхности земли).
При горизонтальной (нормальной) поляризации амплитуда земной волны оказывается весьма малой, поэтому использование этой волны для целей радиосвязи практического значения не имеет. В этом, случае без большой погрешности можно
считать, что ДН /3 (Д,<£>), выражаемая формулой (1.7), отражает поведение полного
поля дальней зоны антенны.
Отметим, что при нормальной поляризации для реальной поверхности земли коэффициент Я±(л) при всех Л мало отличается от -1. Особенно сказанное справедливо при малых Л, которые для антенн дальней связи и представляют основной интерес. Это приводит к тому, что ДН по нормальной поляризации оказывается близкой к ДН той же антенны над идеально проводящей плоскостью. Отличие состоит лишь в том, что нулевые провалы, обусловленные интерференцией первичного и отраженного полей, в случае реальной поверхности земли заменяются минимумами, причем тем более глубокими, чем под меньшими углами к поверхности земли они расположены. В направлении вдоль поверхности земли (Л = 0) Я± = -1, поэтому здесь нулевой провал сохраняется и максимум ДН оказывается отклоненным от поверхности земли на некоторый угол Атах, зависящий, в частности, от высоты подъема антенны к. Это обстоятельство полезно используется для ориентации направления максимального излучения под желаемым углом к поверхности земли.
Сложные условия распространения и постоянно меняющаяся помеховая обстановка требуют для эффективной работы различных РТС ДКМ диапазона сведений о текущих условиях распространения радиоволн и помеховой обстановки, по данным которых меняются параметры систем (производится их адаптация). Поэтому в состав современных адаптивных РТС включаются технические средства зондирования ионосферы и анализа загруженности радиоканалов ДКМ диапазона. Ограниченные высоты размещения над поверхностью земли антенн, работающих во всем декаметровом диапазоне, соизмеримые с длиной волны в нижней части диапазона и составляющие несколько длин волн в верхней части диапазона, требуют анализа влияния параметров земли на направленные свойства антенных систем для уменьшения провалов направленного действия в заданных направлениях и повышения эффективности технологий радиозондирования ионосферы.
1.2 Методы и средства реализации технологий радиозондирования ионосферы широкополосными сигналами
Эффективность использования ДКМ диапазона снижается вследствие ряда неблагоприятных особенностей распространения КВ:
- многолучевое распространение, сопровождающееся глубокими замираниями;
- подверженность влиянию ионосферных возмущений;
- загруженность частотного канала помехами.
Устойчивость и качество работы систем зависит от согласованности характеристик передающих и приемных средств с трактом распространения сигнала. К таким характеристикам относятся:
- частотный диапазон аппаратуры;
- излучаемая мощность;
- ориентировка и ширина диаграммы направленности передающих и приемных антенн;
- система разнесенного приема;
- ширина полосы канала передачи;
- длительность посылок пакетного модема и маневрирования рабочими частотами в процессе работы радиолинии, в зависимости от условий распространения на радиолинии и загруженности частотного канала.
Инструментами для определения состояния КВ-радиолинии в настоящее время являются ЛЧМ ионозонды. История развития ЛЧМ метода зондирования ионосферы представлена в обзоре [34]. В настоящее время ЛЧМ ионозонды вертикального и слабонаклонного зондирования широко применяются для мониторинга ионосферы в месте расположения диагностического комплекса, а также для исследования физических процессов, протекающих в ионосфере при естественных и искусственных возмущениях.
Ионозонды наклонного зондирования применяются для исследования ионосферы вдоль трассы распространения [39], изучения закономерностей распространения радиоволн декаметрового диапазона в различных геофизических условиях [40],
23
в системах частотного обеспечения адаптивных систем связи при оперативном выборе оптимальных рабочих частот (оптимального радиоканала) [39]. ЛЧМ ионозон-ды возвратно-наклонного зондирования применяются при исследованиях ионосферы и состояния морской поверхности в обширных пространственных областях [41], в системах частотного обеспечения КВ радиосвязи и в системах частотного обеспечения загоризонтных КВ радаров (для оперативного выбора оптимальных радиоканалов) [42]. Радиотехнические системы ДКМ диапазона, к которым относятся и ЛЧМ ионозонды, рассмотрены в [43]. В силу различного назначения, ионозонды для вертикального, наклонного и возвратно-наклонного зондирования ионосферы имеют отличающиеся технические характеристики, основные из которых приведены в табл. 1.1.
Таблица 1.1. Технические характеристики ионозондов
Основные характеристики ВЗ НЗ ВИЗ
Радиопередающее устройство (РПДУ)
Диапазон частот излучаемого ЛЧМ сигнала, МГц 2-16 4-30 4-30
Скорость изменения частоты сигнала, кГц/сек 50 100 - 1000 25 -100
Мощность излучения, Вт 2 4 10 2-100 10 41000
Уровень побочных дискретных составляющих, дБ -50 -50 -45
Радиоприемное устройство (РПУ)
Полоса пропускания РПУ, Гц 500 500 1000
Динамический диапазон, дБ 80 100 120
Инструментальное разрешение по задержке, мкс 20 10 10-40
Диапазон наблюдаемых задержек, мс 10 5 5-20
Проблема временной синхронизации в современных ЛЧМ ионозондах решена с применением GPS (Global Positioning Systems) приемников и стандартов опорной частоты, а когерентность ЛЧМ сигналов и высокая линейность закона модуляции реализована с использованием метода прямого цифрового синтеза (DDS - direct digital synthesis) [44]. Сжатый сигнал относится к звуковому диапазону частот и по-
этому обрабатывается цифровыми методами. Таким образом, современные JI4M ионозонды можно с полным основанием относить к цифровым ионозондам.
В последнее десятилетие в различных регионах земного шара активно проводятся научные исследования на локальных сетях JI4M ионозондов в области физики ионосферы и распространения радиоволн. Развернута мировая сеть JI4M ионозондов, основанная на системе AN/TRQ-35 (Tactical Frequency Sounding System) [45, 46] и включающая 77 передатчиков. Из них 16 расположены в Северной Америке и Северной Атлантике, 28 - в Европе, 12 - в Азии (Австралия), Атлантическом и Тихом океанах. Из 56 передатчиков один имеет мощность излучения 150 Вт (расположен в Турции), 12 -ь 100 Вт (из них восемь расположены в Европе и четыре - в Азии), а большая часть передатчиков (43) имеет мощность излучения 10 Вт. В основном ионозонды имеют скорость изменения частоты - 100 кГц/с, а австралийские - 125 или 500 кГц/с.
Российская экспериментальная сеть (рис. 1.11) включает пять передающих пунктов (Магадан, Хабаровск, Иркутск, Норильск, Йошкар-Ола) и пять приемных пунктов (Иркутск, Йошкар-Ола, Нижний Новгород, Москва, Ростов-на-Дону).
Наибольшие успехи в создании ЛЧМ зондов достигнуты фирмой "Barry Research" (США). Типовые модели ионозондов вертикального и наклонного зондирования данной фирмы VOS-1 [44], RCS-2 [45], RCS-4 позволяли получать высококачественные ионограммы при мощностях излучения ~ 2 -5- 10 Вт. В последнее десятилетие был выпущен целый ряд ЛЧМ ионозондов с радиоприемниками типа RCS-5, RCS-6 и RCS-7 [47] и передатчиками - TCS-5, TCS-6 и TCS-7 [48], а также ЛЧМ трансиверов XCS-6 и TST 4280 [49].
Модификация стандартного ЛЧМ ионозонда фирмы «Barry Research» Аланом Пулом путем введения многоканального приема с цифровой регистрацией и обработкой данных зондирования [50] позволила ему создать в Грахамстауне (ЮАР) моностатический ионозонд вертикального зондирования с регистрацией углов прихода, оценкой поляризации и доплеровской скорости смещения точки отражения волны. Бистатический ЛЧМ ионозонд был сконструирован и построен в Бирмингемском университете (Великобритания) [51] для исследования дисперсионных искажений широкополосных сигналов на коротких радиотрассах. Серия экспериментов
на односкачковых трассах в полярных и экваториальных широтах была выполнена для изучения эффектов рассеяния на ионосферных неоднородностях.
В Великобритании сотрудниками Rutherford Appleton Laboratory с использованием высококачественного ионозонда IRIS (Improved Radio Ionospheric Sounder), разработанного научно-исследовательской группой DERA, проводятся исследования ионосферных эффектов при распространении КБ радиосигналов на слабонаклонных и односкачковых субполярных трассах.
Продолжаются исследования на малобазисном многоканальном JI4M-интерферометре в Юго-Западном исследовательском институте (Сан Антонио, США) по измерению углов прихода в азимутальной и угломестной плоскостях, а также по измерению групповых задержек [34].
Сеть ЛЧМ ионозондов типа IPS-71, выпускаемых австралийской фирмой KEL Aerospace Pty Ltd [52], развернутая на территории Австралии, включает восемь ионозондов для вертикально-наклонного зондирования ионосферы. Эти ионозонды имеют скорость изменения частоты 500 кГц/с. Вертикально-наклонный режим работы ионозондов позволил существенно уменьшить затраты на создание системы зондирования, применив вместо 22 станций вертикального зондирования лишь восемь
♦ - приемный пункт; М - передающий пункт.
Рис. 1.11. Сеть наклонных ЛЧМ зондов
вертикально-наклонных ионозондов (см. рис. 1.12), обеспечив при этом необходимую плотность покрытия территории.
Исследования особенностей низкоширотной ионосферы Азиатско-Тихоокеанского региона и изучение характеристик кругосветных сигналов проводятся с использованием JI4M ионозондов, сконструированных Australian Defense Science and Technology Organization (DSTO).
Долгота Долгота
Рис. 1.12. Сеть вертикально-наклонного зондирования ионосферы Австралии
Российская сеть функционирует с 1988 года. Она оснащена программно-аппаратными средствами, разработанными в Марийском государственном техническом университете [53] и ИСЗФ СО РАН [54 - 56]. Последняя работает в режимах вертикального, наклонного и возвратно-наклонного зондирования ионосферы.
Эксперименты на сети проводятся в режимах регистрации ионограмм наклонного зондирования и определения доплеровского смещения частоты при наклонном зондировании ионосферы непрерывными ЛЧМ сигналами [57], исследовании дисперсности ионосферных трактов распространения ВЧ [58 - 64] и возможности ее коррекции [58, 59, 61, 63]. Для расширения возможностей ЛЧМ зондирования ионосферы в последние годы разработаны новые методики измерений: скоростей переноса ионосферной плазмы и углов прихода лучей, абсолютного времени распространения ЛЧМ сигнала с высокой точностью [61], частотно-угловых характеристик трассы [64, 65], фильтрации экспериментальных значений МНЧ трассы [53, 61] с целью выделения регулярной и случайной компонент в их суточном ходе.
При организации экспериментальной сети радиотрасс на территории России необходимо считаться с обширностью территории, над которой необходимо контролировать состояние дисперсности ионосферы. Для уменьшения финансовых затрат был учтен опыт ученых Австралии, когда для существенного уменьшения числа
станций был применен подход вертикально-наклонного зондирования. В случае России из-за обширности ее территории сеть необходимо строить по принципу зональности. Идея зонового построения сети декаметровой связи высказывалась также в работах О. В. Головина (см. например [38]).
На основе проведенного анализа построения существующих сетей декаметровой связи и зондирования ионосферы нами предлагается топология сети радиопрогнозирования дисперсности наземных каналов ионосферного распространения широкополосных сигналов, показанная на рис. 1.13, которая позволяет получать необходимую информацию при снижении энергетических и аппаратных затрат.
Зона 1 Зона 2 Зона 3 Зона 4
ф АУС1 0 АУСЗ; ф АУС4у
Рис. 1.13. Зоновая топология сети радиозондирования ионосферных радиоканалов
При этом территорию страны необходимо разделить на четыре зоны. В состав сети должны войти: центральная автоматизированная узловая станция (АУС)-АУС1, узловые станции АУСЗг (4 станции; / = 1, ...4) и станции АУС4;/ (15 станций; у = 1, 2... 15). Зондирование линии от АУС1 к АУСЗг необходимо для обеспечения передачи по декаметровому каналу зоновой информации. Внутри зоны над АУС,у и между ними осуществляется вертикально-наклонное зондирование, результаты которого передаются узловой станции АУСЗг.
Алгоритм работы сети включает зондирование ионосферы от АУС1 к АУСЗг и АУС4у и от АУСЗ, к АУС4г}, которое происходит в разные моменты времени. По результатам вертикально-наклонного зондирования ионосферы определяется
дисперсность радиоканалов на различных средних частотах из полосы пропускания, определяется диапазон прозрачности зондируемой радиолинии.
Рассмотрим в качестве предложения организацию передачи радио прогностической информации и информационных сообщений между станциями сети с помощью трех узловых станций (ретрансляторов), находящихся на границе каждой зоны (рис. 1.14). Роль узловых станций могут выполнять АУСЗ,.
Зона 1 Зона 2 Зона 3 Зона 4
/Ъ
',/Л
Щ
Г/ДУШ
о ^
-АУС31
Похожие диссертационные работы по специальности «Антенны, СВЧ устройства и их технологии», 05.12.07 шифр ВАК
Загоризонтное позиционирование с использованием многочастотного наклонного зондирования ионосферных радиолиний2007 год, кандидат физико-математических наук Катков, Евгений Вениаминович
Моделирование, диагностика и прогнозирование характеристик КВ сигналов на основе метода нормальных волн1999 год, доктор физико-математических наук Куркин, Владимир Иванович
Разработка и моделирование алгоритмов автоматического измерения характеристик ионосферных коротковолновых радиолиний2007 год, кандидат технических наук Щирый, Андрей Олегович
Автоматизированная система адаптивной обработки сигналов со сверхбольшой базой для радиозондирования ионосферных радиолиний2003 год, кандидат технических наук Егошин, Алексей Борисович
Однопозиционная система частотного обеспечения ближней декаметровой связи на основе\nтехнологии программно-конфигурируемого радио2016 год, кандидат наук Елсуков Алексей Александрович
Заключение диссертации по теме «Антенны, СВЧ устройства и их технологии», Павлов, Вячеслав Владимирович
4.5 Выводы и рекомендации по повышению эффективности технологии вертикально-наклонного радиозондирования ионосферы широкополосными сигналами
1). Средние отношения сигнал-шум экспериментально полученные по ионо-граммам на радиолинии Кипр-Йошкар-Ола в ДКМ диапазоне показывают, что используемые антенны обеспечивают в нижней части рабочего диапазона уровень порядка 15 дБ, в верхней части рабочего диапазона - до 40 дБ. Особенностью является наличие характерных провалов значений отношения сигнал-шум до 30 дБ в полосах частот от 0,5 до 1 МГц, обусловленные работой вещательных станций (станционных помех).
Анализ полученных средних значений отношения сигнал/шум в частотном пределе диапазона зондирования результатов показывает:
• на трассе Кипр - Йошкар-Ола - среднее значение отношения сигнал/шум для антенны ВШ Shakespeare Style 390 составило 22,65 дБ, выигрыш на 2,5 дБ обеспечил диполь Надененко, выигрыш на 0,3 дБ - ШПД АН-710, выигрыш на 4,3 дБ -дельта антенна, выигрыш на 3,6 дБ - антенна Круг К-8;
• на трассе Иркутск - Йошкар-Ола - среднее значение отношения сигнал/шум для антенны ВШ Shakespeare Style 390 составило 12,74 дБ, выигрыш 1,5 дБ обеспечил диполь Надененко, выигрыш на 3 дБ - ШПД АН-710;
• на трассе Норильск - Йошкар-Ола - среднее значение отношения сигнал/шум для антенны ВШ Shakespeare Style 390 составило 8,7 дБ, выигрыш на 1,5 дБ обеспечил диполь Надененко, ухудшение на 0,5 дБ - ШПД АН-710.
Средние коэффициенты корреляции между результатами моделирования в программе MMANA изменения разностей коэффициента направленности антенн AD в зависимости от частоты и экспериментально полученными отсчетами разностей значений отношения сигнал-шум AS/N на разных частотах составили:
- по радиотрассе Кипр - Йошкар-Ола - 0,35;
- по радиотрассе Иркутск - Йошкар-Ола - 0,29;
- по радиотрассе Норильск - Йошкар-Ола - 0,24.
В общем случае результаты моделирования/ID от частоты удовлетворительно вписываются в пределы интервальных оценок экспериментальных величин AS/N, что обусловлено большим разбросом уровня станционных помех и невозможностью одновременно вести прием на обе сравниваемые антенны.
2). По синтезированной электрической принципиальной схеме антенного переключателя изготовлен макет. Макет антенного переключателя работает в диапазоне рабочих частот 2 ч- 20 МГц и обеспечивает подавление сигнала на 55 дБ на входе приемника в режиме передачи и ослабление на 5 дБ в режиме приема сигнала. КСВ входа передатчика АП в режиме передачи составляет величину 1,3, а КСВ входа приемника АП в режиме приема достигает значения равного 2,4.
Расхождение результатов моделирования в программе MicroCap VII с экспериментально снятыми зависимостями объясняется отсутствием в библиотеке элементов моделей p-i-n диодов. Поэтому в работе в качестве модели переключающих элементов использовались модели для высокочастотных диодов с малой собственной емкостью.
3). Изготовлен действующий макет дельта антенны с широкополосным согласующим устройством. Для эффективной работы антенны типа «Дельта» в диапазоне частот от 1,5 до 20 МГц необходимо использование согласующее устройство в виде широкополосного трансформатора, которое обеспечит коэффициент отражения по мощности не более 20 %. Для уменьшения коэффициента отражения по мощности до 10 % рекомендуется использовать дополнительно дроссельный «балун».
4). В условиях влияния подстилающей поверхности земли по разработанной методике исследовано 11 типов антенн и разработаны рекомендации по их использованию в системе радиозондирования ионосферы:
• для радиолиний протяженностью до 300 км в квазивертикальном режиме зондирования предпочтительны следующие типы антенн:
-РГ-5 на высоте размещения над поверхностью земли 16 м при горизонтальной поляризации, N(D > ВСР) = 57,85 %; Z)CP = - 2,39 дБи; Z)min - Dmax = - 50,87 -ч- + 7,04 дБи;
- дельта антенна на высоте размещения над поверхностью земли 26 м при вертикальной поляризации, N(D > DCP) = 59,39 %; DCp = - 3,79 дБи; Z)min ч- £>max = - 58,58 ч- + 6,79 дБи;
- РГ-5 на высоте размещения над поверхностью земли 20 м при вертикальной поляризации, N(D > DCP) = 60,19 %; DcР = - 4 дБи; ZWAmx = - 71,6 ч- + 7,96 дБи.
При этом стандартной антенной АН-710 в лучшем случае на высоте размещения над поверхностью земли 16 м обеспечивается N (D > Z)CP) = 66 %; Dcр = - 5,67 дБи; Dmin ч- Dmax = - 177,47 ч- + 9,82 дБи;
• для радиолиний протяженностью от 300 до 2000 км предпочтительны типы антенн:
-вертикальный штырь на высоте размещения над поверхностью земли 38 м при вертикальной поляризации, N(D > Dc?) = 58,54 %; Dc? = -0,81 дБи; Dm-m ч- Dmax = = - 33, 82 ч- + 5, 34 дБи; -РГ-5 на высоте размещения над поверхностью земли 36 м при горизонтальной поляризации, N(D > DcР) = 58,66 %; DCP = - 2,46 дБи; Dmm ч- £)max = -47,61 ч-ч- + 8,79 дБи.
-АН-710 с углом разворота плеч на 120 градусов на высоте размещения над поверхностью земли 35 м при вертикальной поляризации, N(D > DCP) = 57,85 %; Dc? = - 2,8 дБи; £>min ч- Dmax = - 47,03 ч- + 11,5 дБи;
При этом стандартной антенной АН-710 в лучшем случае на высоте размещения над поверхностью земли 19 м обеспечивается N(D > Dc?) = 59,62 %; Dc? = - 5,92 дБи; Dmin - Dmax = - 179,28 + +11 дБи;
• для радиолиний протяженностью от 2000 до 3000 км при односкачковом распространении и от 3000 до 6000 км при двухскачковом распространении предпочтительны типы антенн:
-вертикальный штырь на высоте размещения над поверхностью земли 16 м при вертикальной поляризации, N(D > Dc?) = 56,56 %; Dc? = 0,05 дБи; Dmin ч- Dmax = = - 18 ч- + 3,04 дБи;
-РГ-5 на высоте размещения над поверхностью земли 16 м при горизонтальной поляризации, N(D > DcР) = 54,86 %; Dc? = - 1,45 дБи; Dmin ч- £>max = - 30,94 ч-ч- + 9,33 дБи.
-АН-710 с углом разворота плеч на 120 градусов на высоте размещения над поверхностью земли 18 м при вертикальной поляризации, N(D > Dc?) = 51,77 %; Dc? = - 1,24 дБи; Dmin - £>max = - 32,75 - + 11,75 дБи;
При этом стандартной антенной АН-710 в лучшем случае на высоте размещения над поверхностью земли 19 м обеспечивается N(D > Dcр) = 61,02 %;
DCP = - 5,08 дБи; £>min Dmas = - 171,96 - + 11,19 дБи;
5). Определены оптимальные с точки зрения минимизации провалов КН высота размещения над поверхностью земли #зопт и азимутальные направления у/от для антенны АН-710 при углах прихода от 18 до 43 градусов (радиолиния длиной 800 км) в диапазоне частот от 3 МГц до 30 МГц с шагом 1 МГц на высотах размещения антенны АН-710 от 16 м до 40 м с шагом 1 м:
- для горизонтальной поляризации #зопт = 18 м; у/ош = 17°, 163°, 197°, 343°; min-£>max = - 22,07- + 8,74 дБи;
- для вертикальной поляризации ЯЭОпт = 19 м; у/от = 79°, 111°, 259°, 291°;
Anin-Anax = ~ 19,64- + 7,35 дБи;
-оптимальные азимутальные направления лежат в секторе углов от 10° до
62°для горизонтальной поляризации, от 45° до 90°для вертикальной поляризации и соответственно по направлениям зеркальным относительно оси антенны и относительно ортогонали к оси антенны.
6). Определены пределы изменения коэффициента направленности антенны АН-710 по оптимальному направлению на оптимальной высоте размещения над поверхностью земли в зависимости от параметров земли в диапазоне частот от 3 МГц до 30 МГц с шагом 1 МГц. При изменение состояния поверхности земли от сухого состояния до влажного:
• в секторе углов прихода от 4° до 15°:
- для горизонтальной поляризации уменьшаются провалы от -23 дБи до -17,5 дБи и увеличиваются максимальные значения от 6,47 дБи до 9 дБи;
- для вертикальной поляризации уменьшаются провалы от -23,12 дБи до - 22,54 дБи и увеличиваются максимальные значения от 6,78 дБи до 9,29 дБи;
• в секторе углов прихода от 15° до 50°:
- для горизонтальной поляризации увеличиваются провалы от -16,8 дБи до - 25,2 дБи и увеличиваются максимальные значения от 5,13 дБи до 9,31 дБи;
- для вертикальной поляризации увеличиваются провалы от -15,52 дБи до - 22,15 дБи и увеличиваются максимальные значения от 3,62 дБи до 8,35 дБи;
• в секторе углов прихода от 50° до 90°:
- для горизонтальной поляризации увеличиваются провалы от -125 дБи до - 126 дБи и увеличиваются максимальные значения от 7,5 дБи до 8 дБи;
- для вертикальной поляризации уменьшаются провалы от -142,7 дБи до -142,4 дБи и увеличиваются максимальные значения от 7 дБи до 5,25 дБи. При увеличении проводимости поверхности земли (от 1 до 5000 мСим/м)
• в секторе углов прихода от 4° до 15°:
- для горизонтальной поляризации уменьшаются провалы от -23 дБи до - 48 дБи и увеличиваются максимальные значения от 6,47 дБи до 10 дБи;
- для вертикальной поляризации уменьшаются провалы от -23,12 дБи до - 24 дБи и увеличиваются максимальные значения от 6,78 дБи до 8,8 дБи;
• в секторе углов прихода от 15° до 50°:
- для горизонтальной поляризации увеличиваются провалы от -16,8 дБи до - 33,24 дБи и увеличиваются максимальные значения от 5,13 дБи до 11,41 дБи;
- для вертикальной поляризации увеличиваются провалы от -15,52 дБи до - 30 дБи и увеличиваются максимальные значения от 3,62 дБи до 9,5 дБи;
• в секторе углов прихода от 50° до 90°:
- для горизонтальной поляризации увеличиваются провалы от -125 дБи до - 126 дБи и увеличиваются максимальные значения от 7,5 дБи до 9,5 дБи;
- для вертикальной поляризации уменьшаются провалы от -142,7 дБи до -141,8 дБи и увеличиваются максимальные значения от 7 дБи до 8,96 дБи.
Заключение
Совокупность результатов выполненной работы можно квалифицировать как решение актуальной задачи повышения эффективности работы вертикально-наклонного радиозондирования ионосферы Земли широкополосными радиосигналами за счет оптимизации направленности и модернизации конструкций антенн де-каметрового диапазона.
1). Разработана методика оценки характеристик направленности антенн для работы по всем азимутальным направлениям в условиях многолепестковости из-за влияния поверхности Земли и созданы программные средства для решения поставленных задач.
2). В условиях влияния подстилающей поверхности земли по разработанной методике исследовано 11 типов антенн и разработаны рекомендации по их использованию в системе радиозондирования ионосферы:
• для радиолиний протяженностью до 300 км в квазивертикальном режиме зондирования предпочтительны следующие типы антенн:
-РГ-5 на высоте размещения над поверхностью земли 16 м при горизонтальной поляризации, N (£»£>СР) = 57,85 %; £>СР = - 2,39 дБи; Д™ ч- £>тах = - 50,87 ч-ч- + 7,04 дБи;
- дельта антенна на высоте размещения над поверхностью земли 26 м при вертикальной поляризации, N(0 > Д;Р) = 59,39 %; ¿>Ср = - 3,79 дБи; Дщ ч- £)тах = = - 58,58 4- + 6,79 дБи;
- РГ-5 на высоте размещения над поверхностью земли 20 м при вертикальной поляризации, 7У(£> > £>Ср) = 60,19 %; ¿)Ср = - 4 дБи; Д™ ч- £>тах = - 71,6 ч- + 7,96 дБи.
При этом стандартной антенной АН-710 в лучшем случае на высоте размещения над поверхностью земли 16 м обеспечивается (Х> > /)СР) = 66 %; £>СР = - 5,67 дБи; Д™ ч- 1)тах = - 177,47 ч- + 9,82 дБи;
• для радиолиний протяженностью от 300 до 2000 км предпочтительны типы антенн:
-вертикальный штырь на высоте размещения над поверхностью земли 38 м при вертикальной поляризации, N(0 > ВСр) = 58,54 %; £)Ср = - 0,81 дБи; Втт 4- /)тах = = - 33,82 4- + 5,34 дБи; -РГ-5 на высоте размещения над поверхностью земли 36 м при горизонтальной поляризации, ЩИ > £>СР) = 58,66 %; Оср = - 2,46 дБи; Д™ 4- £>тах = - 47,61 44- + 8,79 дБи.
-АН-710 с углом разворота плеч на 120 градусов на высоте размещения над поверхностью земли 35 м при вертикальной поляризации, ЩИ > £>СР) = 57,85 %; £>СР = - 2,8 дБи; Д™ - £>тах = - 47,03 - + 11,5 дБи;
При этом стандартной антенной АН-710 в лучшем случае на высоте размещения над поверхностью земли 19 м обеспечивается N(0 > А;р) = 59,62 %; £>СР = - 5,92 дБи; Д™ - 1)тах = - 179,28 -+11 дБи; • для радиолиний протяженностью от 2000 до 3000 км при односкачковом распространении и от 3000 до 6000 км при двухскачковом распространении предпочтительны типы антенн:
-вертикальный штырь на высоте размещения над поверхностью земли 16 м при вертикальной поляризации, ЩИ > А:р) = 56,56 %; ВСР = 0,05 дБи; От-т 4- £>тах = = - 18 4- + 3,04 дБи;
-РГ-5 на высоте размещения над поверхностью земли 16 м при горизонтальной поляризации, 2У(£> > Г>СР) = 54,86 %; £>Ср = - 1,45 дБи; Д™ - Д„ах = - 30,94 -- + 9,33 дБи.
-АН-710 с углом разворота плеч на 120 градусов на высоте размещения над поверхностью земли 18 м при вертикальной поляризации, N(0 > йс?) = 51,77 %; £>СР = - 1,24 дБи; Д™ - Д^ = - 32,75 - + 11,75 дБи;
При этом стандартной антенной АН-710 в лучшем случае на высоте размещения над поверхностью земли 19 м обеспечивается N(0 > £)СР) = 61,02 %; £>СР = - 5,08 дБи; Д™- Дтх = - 171,96 ч- + 11,19 дБи;
3). По результатам численного моделирования и исследования направленности среди конструкций дельта антенн определена оптимальная - размерами 12 х 3 м. Для работы в квазивертикальном режиме антенну рекомендуется размещать на высоте 26 м над поверхностью Земли. При рекомендуемых условиях для вертикальной поляризации обеспечивается ЩИ > Г>ср) = 59,39 %; £>ср = - 3,79 дБи; ДщП ч- Итах - 58,58 4- + 6,70 дБи.
При этом стандартной антенной АН-710 в лучшем случае на высоте размещения над поверхностью земли 16 м обеспечивается N(0 > Эс?) = 66 %; 0Ср = - 5,67 дБи; Д™ - Атх = - 177,47 - + 9,82 дБи;
4). Предложен новый способ интерпретации объемной диаграммы направленности в виде трехмерной сферической развертки верхней полусферы, позволяющий проводить обобщенный анализ особенностей интенсивности излучения в условиях многолепестковости объемной ДН.
5). Создан действующий макет дельта антенны с устройствами широкополосного согласования и проведены натурные измерения характеристик антенной системы для однопозиционного вертикального ЛЧМ ионозонда. Обеспечивается уровень КСВ не более 2 на частотах вертикального радиозондирования.
6). Создан действующий макет антенного переключателя для однопозиционного вертикального ионозонда и проведены натурные измерения его характеристик:
• средний коэффициент подавления (защиты) приемника на частотах от 1 МГц до 20 МГц составляет 60 дБ, причем в нижней части рабочего диапазона не менее 55 дБ;
• средние потери в режиме передачи зондирующего сигнала 4,5 дБ, причем в нижней части рабочего диапазона не более 8 дБ;
• средний КСВ по входу передатчика 1,3, причем в нижней части рабочего диапазона не более 2,1;
• средний КСВ по входу приемника 2,4, причем в нижней части рабочего диапазона не более 3,4.
7). Определены оптимальные с точки зрения минимизации провалов КН высота размещения над поверхностью земли Я30пт и азимутальные направления у/опт Для антенны АН-710при углах прихода от 18 до 43 градусов (радиолиния длиной 800 км) в диапазоне частот от 3 МГц до 30 МГц с шагом 1 МГц на высотах размещения антенны АН-710 от 16 м до 40 м с шагом 1 м:
• для горизонтальной поляризации Я30пт = 18 м; у/от = 17°, 163°, 197°, 343°; Ашп - Апах = - 22,07 -г + 8,74 дБи;
• для вертикальной поляризации Я30пт = 19 м; у/от = 79°, 111°, 259°, 291°;
Anin - Апах = - 19,6 - + 7,35 дБи;
• оптимальные азимутальные направления лежат в секторе углов от 10° до 62°для горизонтальной поляризации и от 45° до 90°для вертикальной поляризации, а также по направлениям зеркальным относительно оси антенны и относительно ортогонали к оси антенны.
8). Выявлено, что увеличение влажности поверхности земли (увеличение диэлектрической проницаемости), приводит к общему увеличению максимумов в диаграмме направленности антенны АН-710 до 3 дБ и увеличению провалов до 20 дБ в направлении средних и зенитных углов прихода, а увеличение проводимости поверхности земли (от 1 мСим/м до 5000 мСим/м) приводит к общему увеличению максимумов в диаграмме направленности антенны АН-710 до 7 дБ и увеличению провалов до 25 дБ в направлении средних и зенитных углов прихода.
9) Разработаны следующие рекомендации по использованию ненаправленных антенн в широкой полосе частот^ ч- /в для обеспечения режимов радиозондирования ионосферы по всем азимутальным направлениям:
• следует использовать конструкции антенн с габаритами не более 1,4-Ян для исключения провалов диаграммы направленности в азимутальных направлениях;
• при десятикратном перекрытии рабочих частот для обеспечения связи по всем азимутальным направлениям необходимым при решении сетевых задач радиозондирования оптимальные высоты размещения антенн над поверхностью земли:
- на радиолиниях протяженностью до 300 км от ОДб-Ян до 0,2-Ян;
- на радиолиниях протяженностью от 300 км до 2000 км от 0,35-Ян до 0,38-ДН;
- для радиолиний протяженностью от 2000 до 3000 км при односкачковом распространении и от 3000 до 6000 км при двухскачковом распространении от 0,16-Ян до 0,18-Ян.
Эти условия не исключают провалов в диаграмме направленности в меридиональных сечениях, но обеспечивают минимизацию этих провалов и наибольшее процентное значение направлений объемной диаграммы направленности больше Dc? в дБи по всей совокупности частот с шагом 3,33 % относительно верхней рабочей частоты /в.
Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Павлов, Вячеслав Владимирович, 2012 год
Список литературы
1. Елисеев, С. Н. Совершенствование структуры сети ДКМВ радиосвязи / С. Н. Елисеев, В. Г. Яхнин // Электросвязь. - 1990. - № 9. - С. 2 - 4.
2. Поликарпова, А. С. Некоторые аспекты развития коротковолновой связи за рубежом (Обзор по материалам зарубежной печати ) / А. С. Поликарпова // Системы и средства обработки и передачи информации за рубежом в 1986 г. - М. : ЦООНТИ «Экое", 1987. - С. 2 - 9.
3. Daly, R. F. The CURTS Frequency Selection and Prediction System / R. F. Daly // Proc. Nat. Electron. Conf., Chicago, 1968. - V. 24. - P. 410.
4. Dayharsh, T. U. Application of CURTS Concept to Spectrum Engineering / T. U. Dayharsh // Proceedings of the National Electronics Conference. Chicago, 1968. -V. 24.-P. 423.
5. Probst, S. E. The CURTS concept and current status of development / S. E. Probst // Signal (USA). 1967. - Vol. 22. - № 3. -P. 134.
6. Probst, S. E. Advances in HF Communications and the CURTS Concept / S. E. Probst // NEREM Record, Newton (Mass. ), 1967. - V. 9. - P. 128.
7. Page, D. E. The CHEC system-towards automatic selection of optimum communication channels / D. E. Page, W. D. Hidson // Canad. Aeronautical and Space Journal. -
1967. - Sept. - P. 303 - 306.
8. Stevens, E. E. The CHEC Sounding System Ionospheric Radio Communication (Edited by K. Folkestad) / E. E. Stevens. - Plenum Press., N. Y., 1968. - P. 127.
9. Мирохин, A. M. Цифровой ионосферный комплекс «Сойка-6000» / A. M. Ми-рохин, В. В. Кольцов, J1. А. Лобачевский // Распространение радиоволн в ионосфере.
- М. : Наука, 1983. - С. 53 - 61.
10. Погода, Э. В. Ионосферный диагностический комплекс «Базис» и его модификация / Э. В. Погода // Экспериментальные методы зондирования ионосферы. -
М. : Наука, 1981. - С. 145 - 152.
11. Смирнов, В. Б. Аппаратура наклонного зондирования ионосферы / В. Б. Смирнов, Р. А. Балакин, А. В. Кондратов и др. // Наклонное зондирование ионосферы. - Л. : Госкомгидромет, 1972. - С. 57 - 85.
12. Hallen, Е. Theoretical investigation into the transmitting and receiving qualities
of antennas / E. Hallen //Nova Acta (Uppsala). - 1938. - № 11. - P.1 - 44.
13. Леонтович, M. А. К теории возбуждения колебаний в вибраторных антеннах / М. А. Леонтович, М. Л. Левин // ЖТФ. - 1944. Т. 14. Вып. 9. - С. 481.
14. Айзенберг, Г. 3. Коротковолновые антенны / Г. 3. Айзенберг, С. П. Белоусов, Э. М. Журбенко, Г. А. Клигер, А. Г. Курашов. - М. : Радио и связь, 1985. -536 с.
15. Неганов, В. А. Аналитическая теория тонкого симметричного электрического вибратора / В. А. Неганов, В. Медведев // Физика волновых процессов и радиотехнические системы, 2001. - Т. 4. - № 2. - С. 82 - 84.
16. Неганов, В. А. Функционал входного сопротивления тонкого электрического вибратора / В. А. Неганов, Д. И. Клюев, В. Медведев // Письма в ЖТФ, 2001. -Т . 27. - Вып. 21. - С. 29 - 35.
17. Ерохин, Г. А. Численные методы решения интегральных уравнений для проволочных антенн. Учебное пособие. / Г. А. Ерохин, Э. М. Журбенко. -М.: МТУ СИ, 2000. - 48 с.
18. Ерохин, Г. А. Антенно-фидерные устройства и распространение радиоволн. Учебник для вузов / Г. А. Ерохин, О. В. Чернышев, Н. Д. Козырев, В. Г. Кочержев-ский. - М.: Радио и связь, 1996. - 352 с.
19. Марков, Г. Т. Антенны / Г. Т. Марков, Д. М. Сазонов. - М.: Энергия, 1975. -
528 с.
20. Пименов, Ю. В. О кусочно-постоянной аппроксимации при решении уравнений Галена и Поклингтона / Ю. В. Пименов, Ж. А. Шачина // Электродинамика и техника СВЧ, КВЧ и оптических частот. - 2001. - Т. 9. - Вып. 1 (29).
21. Кинг, Р. Антенны в материальных средах: В 2-х кн. Пер. с англ. / Р. Кинг, Г. Смит. Под ред. В. Б. Штейнпгаейгера. - М. : Мир, 1984. - 824 с.
22. Кляцкин, И. Г. Интегральное уравнение антенны и метод наведенных ЭДС / И. Г. Кляцкин // Радиотехника. Т. 19. - 1964. - № 4.
23. Нейман, М. Метод наведенных ЭДС и интегральное уравнение антенн/ М. Нейман // Радиотехника. Т. 20. - 1965. - № 12.
24. Конторович, М. П. Об интегральном уравнении, описывающем распределение тока в прямолинейной антенне/ М. П. Конторович, Н. О. Соколов // Радиотехника. Т. 20.-1965.-№ 12.
25. Спасская, Н. В. Графики взаимных сопротивлений линейных симметричных вибраторов / Н. В. Спасская, Ю. М. Сподобаев, Е. Ю. Шередько // Труды НИИР. -1980.-№3.
26. Сподобаев, Ю. М. Графики полных активных сопротивлений некоторых вибраторных антенн / Ю. М. Сподобаев, Е. Ю. Шередько // Труды НИИР - 1983. -№3.
27. Витевский, В. Б. Проблемы электромагнитной экологии / В. Б. Витевский, В. П. Кубанов, Ю. М. Сподобаев // Тезисы докл. 1-й Международной конференции по проблемам экологии и БЖД: - Тула. - 1997.
28. Дмитриев, М. В. О моделировании радиосигналов с дискретной многолуче-востью. Обработка сигналов в системах связи. / М. В. Дмитриев, О. Н. Маслов // Сб. науч. тр. учеб. ин-тов. связи. - 1989. - С. 25 - 29.
29. Бузов, А. Л. Определение уровней электромагнитного поля, границ сани-тарно-защитной зоны и зон ограничения застройки в местах размещения передающих средств радиовещания и радиосвязи кило-, гекто-, и декаметрового диапазонов: Методические указания /А. Л. Бузов, В. А. Романов, Ю. И. Кольчугин, В. П. Куба-нов, Ю. М. Сподобаев. - М. : Информационно-издательский центр Госкомсанэпид-надзора России, 1996, 33 с.
30. Дмитриев, М. В. Исследование влияния границы раздела двух сред на электродинамические параметры вибраторных антенн: Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Самара. - 1997.
31. Панченко, Б. А. Микрополосковые антенны/ Б. А. Панченко, Е. И. Нефедов. - М.: Радио и связь, 1986. - 144 с.
32. Чебышев, В. В. Метод интегральных уравнений для исследования криволинейных излучателей в слоистом резонаторе / В. В. Чебышев, Н. Ю. Филатов. // Антенны. - 2002. - № 8 - 9 (63 - 64). -С. 45 - 47.
33. Чебышев, В. В. Построение и способ вычисления тензорной функции Грина для плоской слоисто-однородной среды / В. В. Чебышев // Антенны. - 2001. -№ 6 (52).
34. Рябова, Н. В. Диагностика и имитационное моделирование помехоустойчивых декаметровых радиоканалов: Научное издание / Н. В. Рябова. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2003.-292 с.
35. Асадуллин, P. H. Сравнительная оценка различных вариантов построения приемных активных антенн ДКМВ / Р. Н. Асадуллин, А. А. Банин, А. Д. Красильни-ков. // Вестник СОНИИР. - № 3 (13). - 2006. - С.14 - 17.
36. Черенкова, Е. Л. Распространение радиоволн / Е. Л. Черенкова, О. В. Чернышев. - М. : Радио и связь, 1984. - 271 с.
37. Дэвис, К. Радиоволны в ионосфере / Под ред. А. А. Корчака. Пер. с англ. -М. : Мир, 1973. -504 с.
38. Головин, О. В. Системы и устройства коротковолновой радиосвязи / О. В. Головин, С. П. Простов. Под ред. профессора О. В. Головина. - М. : Горячая линия - Телеком, 2006. - 598 с.
39. Erukhimov, L. M. Pedersen mode ducting in a randomly stratified ionosphere / L. M. Erukhimov, V. P. Uryadov, V. A. Ivanov // Waves in random media. - 1997. - V. 7. - № 4. - P. 531-544.
40. Иванов, В. А. Использование ЛЧМ ионозонда в адаптивной системе KB радиосвязи / В. А. Иванов, H. М. Богута, С. А. Терехов и др. // Радиотехника. - 1993. -№ 4. -С.11-19.
41. Earl, G. F. The frequency management system of the Jindalee over-the-horizon backskatter HF radar / G. F. Earl, B. D. Ward // Radio Scince. - 1987. - V. 22. - № 2. -P. 275-291.
42. Иванов, В. А. Основы радиотехнических систем ДКМ диапазона / В. А. Иванов, Н. В. Рябова, В. В. Шумаев. - Йошкар-Ола: МарГТУ. - 1998. - 204 с.
43. Picket, S. Real time tactical frequency management // IEEE Milit. Commun. Conference. Boston. 1985, Conf. Rec. - P. 51 - 53.
44. The new VOS-1 vertical oblique sounder // Prospect "Barry Research" Palo Alto, Calif., USA, 1970.
45. Chirpsounder Receiver Systems // Prospect "Barry Research" Palo Alto, Calif, USA, 1972.
46. Ionospheric Chirpsounder Transmitter TCS-4 // Prospect " Barry Research" Palo
Alto, Calif, USA, 1973.
47. HF Chirpsounder Receiver Model RCS-5 // Prospect "BR Communications",
USA, 1985.
48. HF Chirpsounder Transmitter Model TCS-5 // Prospect "BR Communications",
USA, 1990.
49. Poole, A. W. V. Rhodes University Chirp sounding research / A. W. V. Poole //
INAG47,1986.-P. 4.
50. Poole, A. W. V. Advanced sounding. The FM-CW alternative / A. W. V. Poole // Radio Sci. - V. 20 - № 6. - 1985. - P. 1609 - 1616.
51. Arthur, P. C. Application of a high quality ionosonde to ionospheric research / P. C. Arthur, M. Lissimore, P. S. Cannon, et. al. // Seventh Int. Conf. on HF RadioSystems and Techniques, 1997, IEEE Conf. Pub., 441. - P. 135 - 139.
52. Медведев, А. В. Новые возможности цифрового ЛЧМ-ионозонда / А. В. Медведев, И. Г. Брынько, Ф. Г. Ким и др. // Распространение радиоволн (РРВ-22). - Ростов н/Д. - 2008. - Т. 2. - С. 37 - 40.
53. Брынько, И. Г. ЛЧМ - зонд и его потенциальные возможности / И. Г. Брынько, И. А. Галкин, В. П. Грозов и др. // Препринт 2 - 90, СибИЗМИР СО РАН. - Иркутск. - 1990. - 14 с.
54. Алтынцева, В. Н. Возвратно-наклонное зондирование ионосферы сигналом с линейной частотной модуляцией / В. Н. Алтынцева, Брынько И. Г., Галкин И. А. и др. // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. - М. : Наука, 1990. - Вып. 92. - С. 106 - 116.
55. Батухтин, В. И. Измерение доплеровского смещения частоты отдельных лучей с помощью ЛЧМ-ионозонда / В. И. Батухтин, В. А. Иванов, А. А. Колчев, С. 3. Розанов // Изв. вузов. Радиофизика. - 2000. - Т. 43. - № 12. - С. 1044 - 1054.
56. Иванов, Д. В. Методы и математические модели исследования распространения в ионосфере сложных декаметровых сигналов и коррекции их дисперсионных искажений / Д. В. Иванов. - Монография - Йошкар-Ола: МарГТУ, 2006. - 268 с.
57. Иванов, Д. В. Исследования особенностей дисперсионных характеристик радиоканалов с помощью ЛЧМ - ионозонда радиоканалов / Д. В. Иванов, В. А. Иванов, А. А. Колчев // Изв. вузов. Радиофизика. - 2001. - Т. XLIV. - № 3. - С. 241-253.
58. Иванов, Д. В. Коррекция широкополосных коротковолновых ионосферных радиоканалов / Д. В. Иванов, В. А. Иванов, А. А. Колчев // Радиотехника и электроника. - 2003. - Т. 48. - № 6. - С. 688 - 697.
59. Егошин, А. Б. Информационно-аналитическая система для исследования ионосферы и каналов декаметровой связи: монография / А. Б. Егошин, В. А. Иванов,
Д. В. Иванов, Н. В. Рябова. - Йошкар-Ола: Марийский государственный технический университет. - 2006. - 323 с.
60. Иванов, Д. В. Оптимальные полосы частот сложных сигналов для декамет-ровых радиолиний / Д. В. Иванов // Радиотехника и электроника. - 2006. - Т. 51. -№ 4. - С. 389 - 396.
61. Иванов, Д. В. Диагностика широкополосных ионосферных радиоканалов сигналами с линейной частотной модуляцией / Д. В. Иванов // Вестник МарГТУ. Серия «Радиотехнические и инфокоммуникационные системы». - 2007. - № 1. - С. 41 - 53.
62. Катков, Е. В. Загоризонтное позиционирование с использованием многочастотного наклонного зондирования ионосферных радиолиний: дис. канд. физ. -мат. наук. / Е. В. Катков. - Казань: Казанский государственный технический университет. - 2007.
63. Вертоградов, Г. Г. JI4M ионозонд/пеленгатор - новый инструмент для ионосферных исследований и пеленгации источников радиоизлучения / Г. Г. Вертоградов, В. П. Урядов, Ю. Н. Черкашин и др. // Распространение радиоволн (РРВ-22). -
Ростов н/Д, 2008. - Т. 1. - С. 108 - 112.
64. Арманд, Н. А. Коррекция дисперсионных искажений широкополосных сигналов / Н. А. Арманд, В. А. Иванов // Распространение радиоволн (РРВ-21). - Йошкар-Ола, 2005. - Т. 1. - С. 10 - 18.
65. Иванов, Д. В. Исследование эффектов нерегулярной дисперсии в широкополосных ионосферных радиоканалах / Д. В. Иванов, В. А. Иванов // Радиотехника и электроника. - 2004. - Т. 49. - № 3. - С. 273 - 282.
66. Вычислительные методы в электродинамике. Под ред. Р. Митры. Пер. с англ. под ред. д. физ. -мат. н. Э. JI. Бурштейна. - М.: Издат. Мир, 1977. - 487 с.
67. Проценко, М. Б. Анализ методов решения интегральных уравнений в задачах возбуждения тонкопроволочных антенн / М. Б. Проценко, Н. И. Мамедов // Науковшращ ОНАЗ ím. О. С. Попова. - Одесса. - № 2. - 2009. - С. 43 - 49.
68. Проценко, М. Б. Интегральные уравнения в задачах анализа криволинейных тонкопроволочных антенн / М. Б. Проценко // Hay ков i пращ ОНАЗ ím. О. С. Попова.
- Одесса. - № 1. - 2009. - С. 13 - 17.
69. Алексеев, О. В. Выбор базисной функции для решения уравнения Галена / О. В. Алексеев, Б. В. Беклешов, Г. Г. Чавка // Изв. вузов. Радиоэлектроника. - 1985.
-Т. 28, № 5. -С. 72-74.
70. Стрижков, В. А. Особенности численной реализации метода моментов при решении интегральных уравнений проволочных систем / В. А. Стрижков // Радиотехника и электроника. - 1988. - № 5. - С. 961 - 964.
71. Линдваль, В. Р. Основы теории и проектирование проволочных антенн с использованием программы ММА1ЧА: учебное пособие / В. Р. Линдваль. - Казань: Изд-во Казан, гос. техн. ун-та, 2005. - 76 с.
72. Гончаренко, И. В. Компьютерное моделирование антенн. Все о программе ММАЫА / И. В. Гончаренко. - М.: ИП РадиоСофт, Журнал "Радио", 2002. - 80 с.
73. Вертоградов, Г. Г. Оценка угловых характеристик декаметровых волн по результатам ЛЧМ зондирования ионосферы / Г. Г. Вертоградов, О. С. Хоружий // Распространение радиоволн: Сборник докладов XXI Всероссийской научной конференции. В 2-х т. Т. 2. - Йошкар-Ола: МарГТУ. - 2005. - С. 307 - 311.
74. Иванов, В. А. Цифровой ЛЧМ ионозонд нового поколения / В. А. Иванов, Д. В. Иванов, А. Г. Чернов, В. В. Шумаев. //Радиолокация, навигация и связь (ВД^С): Тр. IX междунар. конф. Воронеж, 2003. - Т. 2. - С. 928 - 939.
75. Беленов, А. Ф. Зондирование ионосферы квазинепрерывными сигналами /
A. Ф. Беленов, В. А. Зиничев, В. А. Иванов и др. // Тез. докл. 8 Всесоюзн. конф. по распространению радиоволн. - Горький, 1998. - Т. 1. - С. 12.
76. Ерухимов, Л. М. ЛЧМ-метод диагностики ионосферного канала КВ связи / Л. М. Ерухимов, В. А. Иванов, Н. А. Митяков, В. П. Урядов и др. // ВИНИТИ. №
9027 - 1386. - 1986. - 94 с.
77. Иванов, В. А. Зондирование ионосферы непрерывными ЛЧМ сигналами /
B. А. Иванов, В. А. Фролов, В. В. Шумаев // Изв. вузов. Радиофизика. 1986. - Т. 29.
- № 2. - С. 235 - 237.
78. Брынько, И. Г. Ионозонд с непрерывным линейно-частотно-
модулированным радиосигналом / И. Г. Брынько, И. А. Галкин, В. П. Грозов и др. -Иркутск. 1986. - 28 с. (Препринт / СибИЗМИР; № 13-86).
79. Иванов, В. А. ЛЧМ метод вертикального зондирования ионосферы / В. А. Иванов, В. А. Фролов, В. В. Шумаев // Марийск. политех, ин-т. - Йошкар-Ола, 1984. - 21 с. Деп. в ВИНИТИ 28. 05. 84, № 3824-84.
80. Кочемасов, В. H. Формирование сигналов с линейной частотной модуляцией / В. Н. Кочемасов, Л. А. Белов, В. С. Оконешников. - М. : Радио и связь, 1983. -192 с.
81. А. с. 1061239 СССР, МКИ H 03 С 3/08. Формирователь линейно-частотно-модулированных сигналов / В. А. Иванов, В. А. Фролов, В. В. Шумаев. 1983.
82. А. с. 1202015 СССР, МКИ H 03 С 3/06. Формирователь линейно-частотно-модулированных сигналов / В. А. Иванов, В. В. Шумаев. 1985.
83. А. с. 1774464 СССР, МКИ H 03 В 19/00. Цифровой синтезатор частот / И. В. Рябова, И. В. Рябов, В. П. Урядов. 1993.
84. Ерухимов, Л. М. ЛЧМ ионозонд и его применение в ионосферных исследованиях / Л. М. Ерухимов, В. А. Иванов, Н. А. Митяков, В. П. Урядов, В. А. Фролов, В. В. Шумаев. Горький, 1988. - 43 с. (Препринт / НИРФИ, № 258)
85. Иванов, В. А. Наклонное зондирование ионосферы ЛЧМ-сигналами / В. А. Иванов, В. П. Урядов, В. А. Фролов, В. В. Шумаев // Геомагнетизм и аэрономия. 1990. - Т. 30. - № 1. - С.107 - 112.
86. Иванов, В. А. Диагностика ионосферы с помощью ЛЧМ-ионозонда. Состояние и перспективы развития / В. А. Иванов, Н. В. Рябова, В. П. Урядов и др. - Йошкар-Ола, 1995. - 74 с. (Препринт / МарГТУ; № 64/3).
87. Ivanov, V. A. Forecasting and updating HF channel parameters on the basis of oblique chirp sounding / V. A. Ivanov, N. V. Ryabova, V. P. Uryadov // Radio Science (USA). - 1997. - V. 32. - № 3. - P. 983 - 988.
88. Batukhtin, V. I. Measurement of the doppler frequency shift on individual rays using a chirp ionosonde / V. I. Batukhtin, V. A. Ivanov, A. A. Kolchev, S. V. Rosanov // Radiophysics and Quantum Electronics. - 2000. - V. 43. - № 12. - P. 938 - 947.
89. Куркин, В. И. Автоматизированный комплекс средств прогнозирования условий распространения декаметровых радиоволн на базе ионозонда с линейной частотной модуляцией и мини-ЭВМ / В. И. Куркин, С. М. Матюшонок, В. Е. Носов и др. // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. - М. : Наука,
1990. - Вып. 92. - С. 141 - 152.
90. Иванов, В. А. Автоматизированный ЛЧМ комплекс для ионосферных исследований / В. А. Иванов, Ю. Б. Малышев, Ю. В. Нога и др. // Радиотехника. -
1991. - № 4. - С. 69 - 72.
91. Брынько, И. Г. ЛЧМ-зонд и его потенциальные возможности / И. Г. Брынь-:о, И. А. Галкин, В. П. Грозов и др. - Иркутск, 1990. - 14 с. (Препринт / СибИЗМИР: fe 2 - 90).
92. Алтынцева, В. Н. Исследование по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. / В. Н. Алтынцева, И. Г. Брынько, И. А. Галкин и др. - М. : Наука, 1990. -Вып. 92.-С. 106.
93. Anderson, S. J. Russian - Australian Experiment on Oblique Ionospheric Sound-ng / S. J. Anderson, V. A. Ivanov, N. V. Ryabova // Millennium Conference on Antennas ind Propagation AP2000 (9-14 April 2000). - Davos, Switzerland, 2000. - P. 27.
94. Урядов, В. П. Наблюдения аномальных KB сигналов на трансэкваториаль-юй трассе ЛЧМ-зондирования Австралия - Россия / В. П. Урядов, В. А. Иванов, Т. В. Рябова и др. //Радиолокация, навигация и связь: Тр. V междунар. науч. -техн. шнф. - Воронеж, 1999. - Т. 3. - С. 1688 - 1694.
95. Понятов, А. А. Первые результаты сверхдальнего зондирования ионосферных неоднородностей с использованием волноводной моды /А. А. Понятов,
B. П. Урядов, Н. В. Рябова и др. // Изв. вузов. Радиофизика. - 1999. - Т. 42, № 6. -
C. 1136-1144.
96. Куркин, В. И. Российско-Австралийский эксперимент по трансэкваториальному распространению KB / В. И. Куркин, В. А. Иванов, Н. В. Рябова и др. // Распространение радиоволн: Тез. докл. XIX Всерос. науч. конф. Казань, 22 - 25 июня 1999 г. - Казань, 1999. - С. 337.
97. Иванов, В. А. Трансэкваториальное распространение KB между Австралией и Россией /В. А. Иванов, Д. В. Иванов, Н. В. Рябова и др. // Распространение радиоволн: Тез. докл. XIX Всерос. науч. конф. Казань, 22 - 24 июня 1999 г. - Казань, 1999. - С. 339 - 340.
98. Егошин, А. Б. Автоматическое обнаружение сигнала на выходе системы сжатия ЛЧМ ионозонда / А. Б. Егошин, Н. В. Рябова // Радиолокация, навигация и связь (RLNC): Тр. IX междунар. конф. - Воронеж, 2003. - Т. 2. - С. 940 - 950.
99. Иванов, В. А. Устройство для определения помехоустойчивых каналов KB связи / В. А. Иванов, В. В. Шумаев // Решение от 08.10. 03 о выдаче патента на изобретение по заявке № 2002 108766/09 (009165).
100. Егошин, А. Б. Автоматизированная система адаптивной обработки сигна-
лов со сверхбольшой базой для радиозондирования ионосферных радиолиний: дисс. канд. технич. наук / А. Б. Егошин. - Йошкар-Ола: Марийский государственный
технический университет, 2003.
101. Иванов, В. А. Аппаратура частотного обеспечения в адаптивной системе КВ-радиосвязи / В. А. Иванов, Н. В. Рябова, В. П. Урядов // Электросвязь, 1995. -№ 11. -С. 30-32.
102. Брянцев, В. Ф. Натурное моделирование работы средств и фрагментов системы связи в Системе Экспериментально-Технологических Радиотрасс (СЭТР) / В. Ф. Брянцев, В. А. Валов, Н. В. Рябова и др. // Радиолокация, навигация, связь: RLNC'2001: VII междунар. конф. - Воронеж, 2001. - Т. 2. - С. 1172 - 1179.
103. Рябова, Н. В. Антенна для вертикального JI4M ионозонда / Н. В. Рябова, В. В. Павлов, А. Н. Махмутов, А. А. Елсуков // Тезисы докладов региональной XI конференции по распространению радиоволн. - СПб: ВВМ, 2005. - С. 49 - 51.
104. Иванов, В. А. Исследование антенной системы аппаратуры вертикального зондирования ионосферы / В. А. Иванов, Н. В. Рябова, В. В. Павлов // XIII Международная научно-техническая конференция «Радиолокация, навигация, связь». Том 1. Секция 1 - 3,12,13 (17 - 19 апреля 2007 г., Воронеж). - Воронеж, 2007. - С. 586 -595.
105. Иванов, В. А. Разработка аппаратного комплекса вертикального зондирования ионосферы JI4M сигналом / В. А. Иванов, Н. В. Рябова, В. В. Павлов, А. А. Елсуков // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика. Четырнадцатая Междунар. науч.-техн. конф. студентов и аспирантов: тез. докл. в 3-х т. Т. 1. — М.: Издательский дом МЭИ, 2008. - С. 101 - 102.
106. Павлов, В. В. Антенная система аппаратуры однопозиционного вертикального зондирования ионосферы / В. В. Павлов // Вестник МарГТУ. - № 1 (2). - 2008. - С. 21 - 32.
107. Гончаренко, И. В. Антенны КВ и УКВ. Часть II. Основы и практика / И. В. Гончаренко. - М.: ИП РадиоСофт, Журнал "Радио", 2005. - 288 с.: ил.
108. Вайсблат, А. В. Коммутационные устройства СВЧ на полупроводниковых диодах / А. В. Вайсблат. - М.: Радио и связь, 1987.
109. Измеритель комплексных коэффициентов передачи Р4-37, Р4-37/1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации ЦЮ1. 400. 245 ТО, 1988.
110. Иванов, В. А. Исследование антенн в составе аппаратуры наклонного зондирования ионосферы / В. А. Иванов, Н. В. Рябова, В. В. Павлов // Девятая международная конференция «Проблемы техники и технологий телекоммуникаций» ПТ и TT - 2008: Тезисы докладов. (25 - 27 ноября 2008 г., Казань). - Казань, 2008. - С. 291 - 292.
111. Иванов, В. А. Исследование отношения сигнал-шум на входе приемника декаметрового диапазона для различных антенн при наклонном зондировании ионосферы / В. А. Иванов, Н. В. Рябова, В. В. Павлов // Труды 51-й научной конференции МФТИ «Современные проблемы фундаментальных и прикладных наук". -
М.: МФТИ, 2008. - С. 37 - 40.
112. Иванов, В. А. Определение оптимальной конструкции дельта антенны по диаграммам направленности для вертикального зондирования ионосферы Земли / В. А. Иванов, Н. В. Рябова, В. В. Павлов // Вестник Марийского государственного технического университета. Серия «Радиотехнические и инфокоммуникационные
системы». - 2010. - № 2. - С. 99 - 113.
113. Иванов, В. А. Исследование антенного переключателя аппаратуры вертикального зондирования ионосферы / В. А. Иванов, Н. В. Рябова, В. В. Павлов,
A. А. Елсуков // XIV Международная научно-техническая конференция «Радиолокация, навигация, связь». Том 1. Секция 1 - 3, 12, 13 (15-17 апреля 2008 г, Воронеж). - Воронеж, 2008. - С. 635 - 644.
114. Иванов, В. А. Исследование направленности КВ антенн для зондирования ионосферы по всем азимутальным направлениям в условиях размещения над реальной поверхностью Земли / В. А. Иванов, Н. В. Рябова, В. В. Павлов // Вестник Марийского государственного технического университета. Серия «Радиотехнические и инфокоммуникационные системы». - 2010. - № 2. - С. 36 - 52.
115. Иванов, В. А. Результаты измерения и фильтрации помех в КВ диапазоне /
B. А. Иванов, Н. В. Рябова, М. И. Бастракова, В. В. Павлов, Ю. А. Токарев // Радиолокация, навигация, связь: сб. статей XI Междунар. конф. Т. 2. - Воронеж, 2005. - С. 676 - 686.
116. Иванов, В. А. Характеристики одномодовых каналов ионосферного распространения декаметровых радиоволн / В.А.Иванов, Д.В.Иванов, Н.В.Рябова, М. И. Бастракова, В. В. Павлов, Ю. А. Токарев, И. Е. Царев // Распространение радиоволн: сб. докладов XXI Всерос. науч. конф. Т. 1. - Йошкар-Ола, 2005. - С. 216 - 219.
117. Гмурман, В. Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике: Учеб. пособие для студентов втузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Высш. школа, 1979. - 400 с.
118. Иванов, В. А. Оптимизация конструкции широкополосного горизонтального диполя для решения сетевых задач радиозондирования ионосферы / В. А. Иванов, Н. В. Рябова, В. В. Павлов // Вестник Марийского государственного технического университета. Серия «Радиотехнические и инфокоммуникационные системы». -
2011. -№1.- С. 61-68.
119. Иванов, В. А. Определение оптимального азимутального направления по диаграммам направленности антенн для заданной дальности по поверхности земли при JI4M зондировании ионосферы / В. А. Иванов, И. В. Рябова, В. В. Павлов // XII Международная научно-техническая конференция «Проблемы техники и технологий телекоммуникаций ПТ и TT - 2011». Материалы конференции. (21 - 24 ноября 2011г., Казань). - Казань, 2011. - С. 376 - 377.
120. Иванов, В. А. Исследование диаграмм направленности КВ-антенн в условиях размещения над реальной поверхностью земли / В. А. Иванов, Н. В. Рябова, В. В. Павлов // «Распространение радиоволн», XXIII Всероссийская научная конф. XXIII Всероссийская научная конференция «Распространение радиоволн»: сб. докладов в 3 т. Т. 3. / Редкол.: Д. С. Лукин [и др.]. (23 - 26 мая 2011 г., Йошкар-Ола). - Йошкар-Ола: Марийский государственный технический университет, 2011. - С. 89 - 94.
121. Иванов, В. А. Определение основных параметров многомерного коротковолнового радиоканала с использованием панорамного ионозонда / В. А. Иванов, Д. В. Иванов, И. В. Рябова, А. Р. Лащевский, Р. Р. Бельгибаев, А. А. Елсуков,
A. В. Мальцев, В. В. Павлов, М. И. Рябова, А. А. Чернов // Вестник Марийского государственного технического университета. Серия «Радиотехнические и инфокоммуникационные системы». - 2011. - № 2. - С. 15 - 23.
122. The radiation patterns of an antenna in MMANA for Tronan Macro Machine /
B. А. Иванов, H. В. Рябова, В. В. Павлов // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011619372 от 07.12. 2011 г. Роспатент. - Москва, 2011.
123. The optimum orientation of an antenna. Ver. 1. 0 / В. А. Иванов, H. В. Рябова, В. В. Павлов // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011619373 от 07.12. 2011 г. Роспатент. - Москва, 2011.
УТВЕРЖДАЮ Генеральный директор ОАО «Марийский
АКТ
об использовании результатов диссертационной работы В. В. Павлова «Антенны декаметрового диапазона для сетей наземного радиозондирования ионосферы широкополосными сигналами», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук.
Научно-техническая комиссия составила настоящий акт о том, что результаты диссертации Павлова В. В.: методика определения оптимальной высоты размещения над поверхностью земли и оптимального азимутального направления антенны в условиях влияния подстилающей поверхности земли использована в работах в рамках договора о сотрудничестве № 069-21-297/07 от 25 мая 2007 г.
Председатель комиссии:
Главный инженер ОАО «ММЗ»
Члены комиссии:
Главный конструктор ОАО «ММЗ», начальник НТЦ «Коралл»
А. А. Пивень
Заместитель главного конструктора ОАО «ММЗ», заместитель начальника НПК-79, начальник технического отдела
Щок
УТВЕРЖДАЮ Проректор по научной работе 11 инновационной деятельности «МарГТУ»
^ р
-/М ти&ам ■' 2012 г.
5
......'
об использовании результатов диссертационной работы В. В. Павлова «Антенны декаметрового диапазона для сетей наземного радиозондирования ионосферы широкополосными сигналами», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук.
Научно-техническая комиссия в составе: председателя, д. ф.-м. н., проф., зав. кафедрой высшей математики Иванова Д. В. и членов комиссии: к. т. н., доц. кафедры радиотехники и связи Зуева А. В.; к. т. н., доц. кафедры радиотехники и связи Калачева Е. Н. составила настоящий акт о том, что результаты диссертации Павлова В. В. по определению оптимального азимутального направления антенны для работы в режиме ЛЧМ зондирования ионосферы и способ интерпретации объемной ДН в виде трехмерной цветной сферической развертки использованы:
- в грантах РФФИ 02-05-651204, 06-02-16089, 06-02-08059, 05-07-90313, 10-02-00620, 09-07-00331-а, 10-07-00466;
- в ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы (госконтракт № 02.740.11.0233); «Развитие научного потенциала высшей школы (2009 - 2011 годы)» проект № 2.1.1/3896.
Председатель комиссии:
Члены комиссии:
. В. Иванов
А. В. Зуев Е. Н. Калачев
УТВЕРЖДАЮ Первый проректор
ГОУ ВП0 «МарТТУ»
об использовании результатов диссертационной работы В. В. Павлова «Антенны
АКТ
г.
декаметрового диапазона для сетей наземного радиозондирования ионосферы широкополосными сигналами», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук.
Научно-техническая комиссия в составе: председателя, декана радиотехнического факультета, к. т. н., доц. Дедова А. Н. и членов комиссии: д. ф.-м. н., проф., зав. кафедрой радиотехники и связи Рябовой Н. В.; д. т. н., проф., зав. кафедрой радиотехнических и медико-биологических систем Роженцова А. А. составила настоящий акт о том, что результаты диссертации Павлова В. В.:
- зарегистрированная программа «The radiation patterns of an antenna in MMANA for Tronan MacroMachine» для автоматизации процесса получения массивов значений направленности антенны в верхней полусфере пространства с шагом 1 градус по азимутальному направлению и 1 градус по меридиональному направлению с использованием программы MMANA использована в учебном процессе по курсовой работе в дисциплине «Устройства СВЧ и антенны» по направлению подготовки «Радиотехника», по курсовому проекте в дисциплине «Распространение радиоволн и АФУ», по специальности «Радиосвязь, радиовещание и телевидение»;
- способ интерпретации объемной диаграммы направленности в виде трехмерной цветной сферической развертки диаграммы направленности, позволяющий проводить анализ полной картины пространственной диаграммы направленности в условиях ее значительного излома использован в учебном процессе по дисциплине «Устройства СВЧ и антенны», а также в дипломных и курсовых проектах студентов радиотехнического факультета МарГТУ.
Председатель комиссии:
Члены комиссии:
Н. В. Рябова
А. А. Роженцов
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.