Исследование и разработка антенн и излучающих структур скрытого размещения для подвижной радиосвязи и радиодоступа тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Моторко Андрей Иванович

• Моторко Андрей Иванович
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Моторко Андрей Иванович

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКИХ И КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ АНТЕНН И ИЗЛУЧАЮЩИХ СТРУКТУР, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ВОЗМОЖНОСТИ ИХ СКРЫТОГО РАЗМЕЩЕНИЯ

1.1 Основные технические и конструктивные решения антенн и излучающих структур для подвижной радиосвязи и радиодоступа

1.2 Анализ вопросов реализации скрытого размещения антенн и излучающих структур. Разработка их классификации по признакам возможностей и особенностей скрытого размещения

1.3 Постановка задач исследований

1.4 Выводы по разделу

2 РАЗРАБОТКА И РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АНТЕНН СКРЫТОГО РАЗМЕЩЕНИЯ, ИНТЕГРИРОВАННЫХ В ЭЛЕМЕНТЫ ИНФРАСТРУКТУРЫ

2.1 Электродинамическое моделирование антенн скрытого размещения, интегрированных в элементы инфраструктуры, с учетом влияния окружения

2.2 Разработка методики проектирования антенн скрытого размещения, интегрированных в элементы инфраструктуры

2.3 Разработка антенн скрытого размещения, интегрированных в элементы инфраструктуры, и исследование их характеристик

2.4 Выводы по разделу

3 РАЗРАБОТКА И РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДИКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ИЗЛУЧАЮЩИХ СТРУКТУР СКРЫТОГО РАЗМЕЩЕНИЯ, ИНТЕГРИРОВАННЫХ В ЭЛЕМЕНТЫ ИНТЕРЬЕРА

3.1 Электродинамическое моделирование излучающих структур скрытого размещения, интегрированных в элементы интерьера, с учетом влияния окружения

3.2 Разработка методики проектирования излучающих структур скрытого размещения, интегрированных в элементы интерьера

3.3 Исследование характеристик системы подвижной радиосвязи на основе распределенных излучающих структур скрытого размещения

3.4 Выводы по разделу

4 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АНТЕНН И ИЗЛУЧАЮЩИХ СТРУКТУР СКРЫТОГО РАЗМЕЩЕНИЯ

4.1 Практическая реализация и экспериментальные исследования антенны скрытого размещения для точек доступа Wi-Fi сетей, интегрированных в люки телекоммуникационных колодцев

4.2 Практическая реализация и экспериментальные исследования системы подвижной радиосвязи на основе излучающего кабеля скрытого размещения

4.3 Выводы по разделу

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение А. Основные параметры излучающего кабеля и способы их определения

Приложение Б. Результаты расчета характеристик системы подвижной радиосвязи на основе излучающих структур скрытого размещения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование и разработка антенн и излучающих структур скрытого размещения для подвижной радиосвязи и радиодоступа»

ВВЕДЕНИЕ

Развитие сетей подвижной (мобильной) радиосвязи, включая сети сотовой связи общего пользования, конвенциональные и транкинговые корпоративные (ведомственные) сети, а также сети беспроводного доступа локального, городского и глобального масштабов, привело в настоящее время к резкому увеличению количества антенн и антенно-мачтовых сооружений в среде обитания человека, включая городские, пригородные и даже сельские ландшафты, а также к массовому появлению точек доступа (ТД) беспроводных сетей в общественных пространствах, зданиях и сооружениях.

В результате заметно обострилась проблема отрицательного, а нередко и разрушительного влияния антенн и антенно-мачтовых сооружений на эстетический и исторический облик ландшафтов, а также экстерьеров и интерьеров зданий, что, в свою очередь, настоятельно потребовало создания решений антенн скрытого размещения.

Одновременно все заметнее становятся и другие факторы, требующие скрытого размещения антенн стационарных объектов подвижной радиосвязи. Прежде всего, это относится к участившимся актам вандализма в отношении указанных объектов, связанным с агрессивной радиофобией, а также с корыстными и хулиганскими мотивами. Особенно заметной эта тенденция стала в связи с развертыванием базовых станций 5G. В данном случае скрытое расположение объектов и их антенн, наряду с другими антивандальными мерами, существенно снижает риски.

Другая задача, требующая скрытого размещения антенн и относящаяся, прежде всего, к объектам профессиональных, в том числе, специальных, сетей, состоит в препятствовании обнаружению и идентификации объектов с целью защиты сведений об их дислокации.

В настоящее время сформулированные выше проблемы решаются, в основном, посредством использования традиционных антенных решений, дополненных мерами, обеспечивающими скрытость размещения, включая камуфлирование ан-

тенн и антенных опор под детали ландшафтов и экстерьеров, интегрирование антенн в элементы ландшафта или интерьера, маскирование антенн ограждающими конструкциями и т.п. Однако, применяемые дополнительные меры отрицательно влияют на характеристики антенн, первоначально рассчитанных на другие условия размещения. Настоятельно требуется разработка методологических основ и технических решений, направленных на создание антенн и антенных систем, изначально предназначенных для скрытого размещения в конкретных заданных условиях.

Таким образом, существует актуальная научно-техническая проблема создания антенн и излучающих структур скрытого размещения для сетей подвижной радиосвязи и радиодоступа.

Степень разработанности темы исследования характеризуется следующими основными достижениями.

В последние годы продолжается быстрое развитие систем и сетей подвижной (мобильной) радиосвязи и беспроводного доступа. Вопросам создания и совершенствования оборудования базовых станций (БС) этих сетей, включая БС сотовых сетей общего пользования, профессиональных сетей (корпоративных, ведомственных или специального назначения), центральных радиостанций в местах постоянного и временного пребывания абонентов и узлы (точки) доступа в составе сетей беспроводного радиодоступа различного масштаба и принадлежности, посвящены многочисленные работы отечественных и зарубежных ученых и специалистов (А.Л. Бузов, В.Г. Карташевский, С.Л. Мишенков, Н.А. Соколов, А.Б. Хатунцев, Д.Ж. Сакалема и многие другие [38, 40, 50, 52, 55, 57, 58, 59]). В частности, отмечаются быстро прогрессирующие процессы конвергенции, интеграции и консолидации сетей подвижной радиосвязи (Н.А. Соколов, Д.С. Терен-тьев, Г.Г. Яновский и др. [32, 54, 63]), а также перспективность технологий множественной передачи/приема MIMO и Massive MIMO (В.Б. Крейнделин, Yong Li, H. Huang и др. [9, 66, 74, 82].

Особенности и требования к характеристикам различных видов базовых станций подвижной радиосвязи и радиодоступа определяют технические, кон-

структивные и технологические решения антенн (антенных систем) этих БС, в том числе - представленных в каталогах фирм-производителей (Антэкс, Commscope-Andrew, Comba, Huawei, Kathrein и др. [2, 3, 4, 5, 43, 79].

В зависимости от требований к конфигурации зоны обслуживания, используются всенаправленные или направленные антенны и антенные системы на основе вибраторных и панельных антенн (А.Л. Бузов, Д.И. Воскресенский, В.А. Калошин, А.И. Климов, Ю.Б. Нечаев, В.И. Попов, J.R. James, K. Fujimoto, Zhi Ning Chen и др. [12, 14, 20, 21, 24, 33, 48, 67, 78, 83]).

Многовходовые антенные системы БС строятся на основе использования различных типов излучателей и устройств объединения (комбайнеров) (J.R. James, K. Fujimoto, Zhi Ning Chen и др. [45, 52, 78, 83]) или по технологии схемно-пространственной мультиплексии на основе применения кольцевых антенных решеток (А.Л. Бузов, А.Д. Красильников, Н.А. Носов и др. [1, 12, 14]).

Перспективным направлением, достаточно быстро развивающимся в настоящее время, является использование кольцевых антенных решеток, в том числе активных, с пространственной адаптацией (В.В. Вереитин, В.М. Гаврилов, В.А. Следков, В.М. Щучкин и др. [7, 22, 26, 61]).

В соответствии с разнообразием условий размещения БС профессиональных сетей используются различные решения для антенных систем вынесенных и городских радиоцентров [1, 6, 12, 14, 16, 18, 19, 30, 53, 83].

Следует отметить продолжающееся расширение использования в оборудовании подвижной радиосвязи и радиодоступа, в том числе, и в БС, полосковых и иных низкопрофильных антенн (О.А. Белоусов, С.Г. Грищенко, Ю.Б. Нечаев, Б.А. Панченко Б.А., В.В. Чебышев В.В. и др. [11, 27, 46, 60]), в том числе, с использованием метаматериалов [86].

В связи с необходимостью обеспечения подвижной радиосвязи (радиодоступа) в компактных и протяженных экранированных сооружениях соответствующие БС (в том числе - консолидированные) комплектуются, в зависимости от конфигурации и других особенностей сооружения, традиционными, распределенными (на основе радиоизлучающего кабеля) или комбинированными излучающи-

ми системами (А.М. Белицкий, А.Л. Бузов, М.А. Минкин М.А., И.А. Молоковский и др. [8, 10, 17, 39]).

Таким образом, основными типами антенн или излучающих структур современных БС являются:

- одновходовые всенаправленные вибраторные антенны и вертикальные линейные решетки на их основе;

- направленные вибраторные антенны с резонансными рефлекторами и директорами (Уда-Яги и логопериодические);

- слабонаправленные антенны с апериодическими рефлекторами (панельные), в том числе, двухполяризационные;

- полосковые и иные низкопрофильные антенны;

- малоканальные кольцевые антенные решетки (КАР) из вибраторных или панельных излучателей на электрически тонких опорах;

- многоканальные КАР из вибраторных или панельных излучателей на опорах большого радиуса;

- распределенные излучающие структуры на основе радиоизлучающего кабеля.

Как уже было отмечено выше, существенной тенденцией в области техники подвижной радиосвязи является растущая потребность в скрытом размещении антенн БС, связанная со следующими, во многом взаимосвязанными причинами [31, 35, 51, 69, 81]:

- необходимость сохранения эстетического и/или исторического облика мест установки БС - ландшафтов, экстерьеров и интерьеров зданий и т.п.;

- затруднение обнаружения и идентификации БС и связанных с ними объектов по назначению и принадлежности в целях обеспечения защиты сведений о дислокации объектов, антивандальной защиты (в том числе, в связи с агрессивной радиофобией), защиты от иных преднамеренных и непреднамеренных внешних воздействий.

В настоящее время используются следующие основные способы реализации скрытого размещения антенн и излучающих структур для подвижной радиосвязи и радиодоступа [5, 31, 51, 69, 80]:

- камуфлированные опоры;

- камуфлирование под детали экстерьера;

- интегрирование в элементы ландшафта (инфраструктуры);

- интегрирование в элементы интерьера;

- маскирование ограждающими конструкциями.

Отметим, что для определенных категорий объектов скрытое размещение антенн, наряду с решением задач обеспечения разведзащищенности, требуется в целях защиты от внешних (в том числе, специальных) воздействий (Г.А. Лавров, А.С. Князев, Б.В. Сосунов, И.Н. Пестовский и др. [36, 47, 56]).

В целом проведенный анализ степени разработанности темы исследования позволил выявить достаточное количество конкретных решений антенн и излучающих структур скрытого размещения и подходов к их проектированию, однако, целостная научно обоснованная методология создания антенн скрытого размещения для подвижной радиосвязи и радиодоступа, включающая необходимые классификации, методики проектирования, технические и технологические решения, до настоящего времени не разработана.

Цель диссертационной работы - исследование и разработка методик проектирования и технических решений антенн и излучающих структур скрытого размещения для подвижной радиосвязи и радиодоступа, интегрированных в элементы инфраструктуры и интерьера.

Для достижения указанной цели в диссертации решаются следующие задачи исследований:

- анализ технических и конструктивных решений антенн и излучающих структур, обеспечивающих возможности их скрытого размещения;

- разработка и реализация методики проектирования антенн скрытого размещения, интегрированных в элементы инфраструктуры;

- разработка и реализация методики проектирования излучающих структур скрытого размещения, интегрированных в элементы интерьера;

- практическая реализация и экспериментальные исследования антенн и излучающих структур скрытого размещения.

Объект исследований - антенны и излучающие структуры скрытого размещения для подвижной радиосвязи и радиодоступа.

Предмет исследований - методики проектирования и технические решения антенн и излучающих структур скрытого размещения.

Диссертационная работа состоит из введения, 4 разделов, заключения, списка литературы и 2 приложений.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Впервые разработана классификация антенн и распределенных излучающих структур для подвижной радиосвязи и радиодоступа по признакам возможностей и особенностей их скрытого размещения.

2. Разработана методика проектирования антенн скрытого размещения, интегрированных в элементы инфраструктуры, обеспечивающая создание антенн с заданными характеристиками при их скрытом размещении в элементах инфраструктуры с учетом влияния окружения.

3. Разработана методика проектирования распределенных излучающих структур скрытого размещения, интегрированных в элементы интерьера, обеспечивающая создание излучающих структур с заданными характеристиками при их скрытом размещении в элементах интерьера с учетом влияния окружения.

4. Получены новые результаты теоретических и экспериментальных исследований характеристик антенн, интегрированных в элементы инфраструктуры, и распределенных излучающих структур, интегрированных в элементы интерьера, включая импедансные и пространственные характеристики и характеристики радиопокрытия.

Теоретическая значимость диссертационной работы:

- результаты исследований характеристик антенн и излучающих структур скрытого размещения, интегрированных в элементы инфраструктуры и интерье-

ра, расширяют знания об антенных системах стационарных объектов подвижной радиосвязи и радиодоступа;

- разработанные методики проектирования антенн и излучающих структур скрытого размещения, интегрированных в элементы интерьера и инфраструктуры, включающие в себя их электродинамические модели, способствует развитию и обогащению методологии проектирования антенных систем.

Практическая значимость диссертационной работы определяется возможностями непосредственного использования разработанных методик и полученных результатов исследования характеристик антенн и излучающих структур и характеристик радиопокрытия при разработке антенно-фидерных устройств скрытого размещения и проектировании участков сетей подвижной радиосвязи (радиодоступа) различной принадлежности и назначения. Реализация результатов работы

Результаты диссертационной работы, при активном непосредственном участии автора, успешно использованы в организациях и на предприятиях России. Реализация результатов работы и достигнутый эффект подтверждены соответствующими актами.

Работа соответствует следующим пунктам паспорта специальности 2.2.14 (Антенны, СВЧ-устройства и их технологии):

п.1. Решение внешних и внутренних дифракционных задач электродинамики для анализа и синтеза высокоэффективных антенн и микроволновых устройств, определения их предельно-достижимых характеристик, возможных путей построения и т. д.;

п.2. Исследование характеристик антенн и микроволновых устройств для их оптимизации и модернизации, что позволяет осваивать новые частотные диапазоны, обеспечивать электромагнитную совместимость, создавать высокоэффективную технологию и т. д.;

п.9. Разработка методов автоматизированного проектирования и оптимизации антенных систем и микроволновых устройств широкого применения.

Методы исследований

При выполнении диссертационной работы использовались методы теории антенн, вычислительной электродинамики, физического эксперимента, численные методы. Для проведения расчетов использовались известные, хорошо апробированные программные комплексы.

Обоснованность и достоверность результатов работы обеспечиваются адекватностью использованных методов, построенных на их основе расчетных моделей и использованием хорошо апробированных программных комплексов. Достоверность результатов работы подтверждается сопоставлением результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Личный вклад автора

Основные результаты диссертационной работы, обладающие научной новизной и выносимые на защиту, получены автором лично. В научных трудах, опубликованных в соавторстве, автору принадлежат обоснование требований, разработка моделей и методик, результаты расчетов и эксперимента.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Разработанная классификация антенн и распределенных излучающих структур для подвижной радиосвязи и радиодоступа по признакам возможностей и особенностей их скрытого размещения обеспечивает научно обоснованный выбор вариантов реализации скрытых антенн и излучающих структур и является одной из методологических основ методик их проектирования.

2. Разработанные методики проектирования антенн и распределенных излучающих структур скрытого размещения, интегрированных в элементы интерьера и инфраструктуры, обеспечивают создание антенн и излучающих структур с заданными характеристиками при скрытом размещении с учетом влияния окружения.

3. Полученные результаты теоретических и экспериментальных исследований характеристик антенн и распределенных излучающих структур скрытого размещения, интегрированных в элементы инфраструктуры и интерьера, обеспечили оценку потенциальных возможностей реализации излучающих систем скрытого

размещения на основе вибраторных антенн и радиоизлучающего кабеля с требуемыми характеристиками и тем самым обеспечили возможности выбора конкретных решений для различных дислокаций и условий размещения базовых станций и точек доступа и непосредственного использования при решении задач проектирования участков сетей подвижной радиосвязи и радиодоступа.

Апробация результатов работы и публикации

Основные результаты по теме диссертационного исследования докладывались на XXVII Международной научно-технической конференции «Радиолокация, навигация, связь» (Воронеж, 2021), 9-й Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы радиофизики» (Томск, 2021), 30-й и 31-й Международных научно-технических конференциях «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии» (Севастополь, 2020, 2021), XXI, XXII и XXIII Международных научно-технических конференциях «Проблемы техники и технологий телекоммуникаций» (Казань, 2019; Самара, 2020, 2021), XVIII и XIX Международных научно-технических конференциях «Физика и технические приложения волновых процессов» (Самара, 2020, 2021), XXVII, XXVIII, XXIX Российских научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ПГУТИ (Самара, 2020, 2021, 2022), VI Всероссийской научно-технической конференции «Цифровая экономика. Новое время - новые технологии. Росинфоком 2020» (Самара, 2020).

По тематике диссертационных исследований автором (лично и в соавторстве) опубликован 21 печатный труд. Основные научные и прикладные результаты диссертационной работы опубликованы в 4 научных статьях в журналах, входящих в «Перечень российских рецензируемых научных журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук», и в 17 публикациях в форме тезисов докладов.

1 АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКИХ И КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ АНТЕНН И ИЗЛУЧАЮЩИХ СТРУКТУР, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ ВОЗМОЖНОСТИ ИХ СКРЫТОГО РАЗМЕЩЕНИЯ

1.1 Основные технические и конструктивные решения антенн и излучающих структур для подвижной радиосвязи и радиодоступа

В последние годы продолжается быстрое развитие и совершенствование систем и сетей подвижной (мобильной) радиосвязи во всех существенных аспектах, включая расширение клиентских баз, частотного ресурса и охвата территорий, совершенствование используемых телекоммуникационных технологий, увеличение скорости передачи данных и числа предоставляемых услуг [38, 52, 58, 59].

В настоящее время к сетям подвижной радиосвязи (беспроводного доступа), т.е. сетям, обеспечивающим предоставление услуг связи по радиоканалу подвижным абонентам, в частности, относятся [40, 50, 52, 55, 57]:

- сети сотовой связи общего пользования различных поколений (G2, G3, G4,

G5);

- конвенциональные и транкинговые корпоративные (ведомственные) сети подвижной радиосвязи;

- операторские (общего пользования) и корпоративные (ведомственные) сети беспроводного доступа локального (Wi-Fi), городского (WiMAX) и глобального (LTE и др.) масштабов;

- сети спутниковой подвижной радиосвязи.

В рамках настоящей работы, в тех случаях, когда не требуется конкретизация конкретного типа сети, обобщающий термин «базовая станция» (БС) будем использовать применительно к любому из следующих видов объектов связи:

- базовые станции сотовых сетей подвижной радиосвязи общего пользования различных поколений;

- базовые (центральные) станции профессиональных сетей (корпоративных, ведомственных или специального назначения) подвижной радиосвязи, включая городские, вынесенные и линейные радиоцентры;

- центральные радиостанции в местах постоянного и временного пребывания абонентов профессиональной подвижной радиосвязи;

- ТД в составе сетей беспроводного радиодоступа различного масштаба и принадлежно сти.

Отметим, что применительно к БС спутниковых сетей (размещаются на орбитальных космических аппаратах), а также к другим БС мобильного базирования (на самолетах, аэростатах и других подвижных объектах) требования скрытого размещения антенн либо не предъявляются, либо существенно отличаются от требований к стационарным БС, поэтому вопросы создания антенн скрытого размещения для подвижных БС в данной работе не рассматриваются.

Приведенная номенклатура БС является, в определенном смысле, относительной и условной, прежде всего, в связи с быстро прогрессирующими процессами конвергенции, интеграции и консолидации сетей подвижной радиосвязи. Все три процесса, в сложившейся системе понятий, чаще всего рассматриваются как различные проявления конвергенции [32, 54, 63].

Под процессом конвергенции в телекоммуникационной системе понимают возникновение сходства в структуре сетей связи, в используемых ими аппаратно-программных средствах и в совокупности услуг, предоставляемых абонентам [32]. При этом выделяют три основных аспекта конвергенции: сетевую конвергенцию, конвергенцию услуг и конвергенцию устройств [63].

Термин «интеграция» используют обычно, когда речь идет о тенденциях к созданию одной сети для обслуживания всех видов трафика [54].

Термин «консолидация» используют при описании вариантов разумного использования общих аппаратно-программных средств и линейно-кабельных сооружений [54]. Процессы консолидации обычно рассматривают с технической, экономической и организационной точек зрения.

Наряду с упомянутыми процессами конвергенции сетей, предполагающими, в частности, гибкость и изменчивость функционального назначения БС, следует упомянуть фактор вынужденной, в определенном смысле, консолидации, связанной с ограниченными возможностями строительства новых антенно-мачтовых сооружений, вследствие чего на одном объекте нередко размещаются БС нескольких сетей различной принадлежности, а кроме того - радиосредства других служб (телерадиовещание, радиорелейная связь и т.п.).

Несмотря на указанные выше обстоятельства, для БС указанных выше типов могут быть сформулированы основные особенности, определяющие, в свою очередь, типы применяемых антенн (антенных систем), а также наличие и содержание требований к их скрытому размещению (маскированию).

Базовые станции сотовых сетей, а также сетей беспроводного доступа общего пользования достаточно разнообразны, в зависимости от размеров сот [28, 40, 52].

БС макросот - наиболее распространенный в настоящее время вариант. Эти БС размещаются как в густонаселенных (в том числе в мегаполисах), так и в малонаселенных районах, в том числе, вдоль железнодорожных и автомобильных магистралей. Канальная емкость - десятки абонентских каналов. Зона покрытия обычно имеет круговую форму, хотя имеются решения с зоной, вытянутой вдоль магистрали, или имеющей секторную форму. Радиус покрытия (протяженность) соты может составлять (в пределе) до 100 км. Соответственно, БС имеет в своем составе достаточно высокое мачтовое сооружение, или размещается на имеющемся объекте (здании, сооружении) достаточной высоты.

БС микросот в последнее время получили заметное распространение, как для радиопокрытия ареалов с относительно небольшим числом абонентов, так и для решения противоположной задачи - обеспечения обслуживания компактных зон с высокой плотностью абонентов. Канальная емкость существенно ниже, чем у БС макросоты. Радиус зоны обслуживания - до 5 км. Соответственно, снижаются требования к высоте подвеса антенны. Достаточно часто такие БС приходится размещать в районах с исторической застройкой, в непосредственной близости от

памятников истории и культуры. По-видимому, по мере развертывания и развития сетей 5G этот вариант станет доминирующим.

БС пикосот - это БС малой мощности и малой канальной емкости, устанавливаемые в местах возможной локальной концентрации пользователей. Нередко устанавливаются в помещениях, в том числе - с особыми требованиями к сохранению интерьера. В сетях 5G этот вариант будет использоваться достаточно часто.

Для полноты картины следует упомянуть фемтосоты, в которых БС фактически является точкой доступа в локальной зоне (обычно помещении) для небольшого числа находящихся там абонентов.

Для БС перечисленных выше типов, наряду с задачами обеспечения радиопокрытия сот при традиционном построении сети, все чаще возникают задачи радиопокрытия протяженных (тоннели) или иных локальных (площадки, помещения, сооружения) зон одиночными БС или их системами (цепочками), в том числе - с использованием консолидации оборудования сетей различных стандартов и операторов. В этом случае нередко возникают особые требования к сохранению ландшафта местности, а также экстерьера или интерьера зданий (сооружений).

Базовые (центральные) станции профессиональных сетей подвижной радиосвязи (конвенциональных и транкинговых) также достаточно многообразны.

Наиболее крупные из профессиональных сетей (корпоративных, ведомственных или специального назначения) имеют радиально-зоновую структуру, включающую городские, вынесенные и линейные радиоцентры [1, 13, 50, 57].

Городские радиоцентры в большинстве случаев обеспечивают радиопокрытие круговых зон радиусом в несколько десятков километров. Соответственно, используются достаточно высокие типовые или уникальные антенно-мачтовые сооружения или места размещения антенн на высотных зданиях. В последнем случае, особенно если здание является объектом культурного наследия, требуется сохранение его архитектурного облика. Канальная емкость, в зависимости от тактических требований, составляет единицы - десятки абонентских каналов.

Линейные и вынесенные радиоцентры обеспечивают радиопокрытие относительно небольших зон круговой (вынесенные радиоцентры) или вытянутой вдоль магистрали (линейные радиоцентры) формы, радиусом (протяженностью) в несколько километров. Требования к высоте опоры при этом существенно менее жесткие, а места размещения радиоцентров обычно не предполагают особых требований к сохранению их внешнего облика. Канальная емкость - единицы абонентских каналов.

Центральные радиостанции в местах постоянного и временного пребывания абонентов, входящие в состав некоторых профессиональных сетей подвижной радиосвязи, обычно обслуживают относительно небольшие зоны, поэтому высотные антенно-мачтовые сооружения в их составе не требуются. В то же время, для этих объектов очень часто возникают требования сохранения ландшафта (экстерьера), а также дополнительные требования по затруднению их идентификации. Канальная емкость - единицы абонентских каналов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Моторко Андрей Иванович, 2023 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Антенно-фидерные устройства профессиональных систем подвижной радиосвязи: учебное пособие / А.Л. Бузов, М.А. Бузова, Ю.И. Кольчугин, А.Д. Красильников, Н.А. Носов. - Самара: ПГУТИ, 2019. - 76 с.

2. Антенны Commscope-Andrew // https://www.tt-telecom.ru/catalog/afu-dlya-mobilnoy-svyazi/antenny-commscope-andrew/

3. Антенны базовых станций Comba // https://www.comba-telecom.com/en/products-and-services/antennas

4. Антенны для Wi-Fi-устройств // https://compress.ru/article.aspx?id=

17784

5. Аронов В.Ю., Бузова М.А., Загвоздкин М.В., Телегин С.С. Использование комбинированных методов электродинамического анализа для решения задач обеспечения электромагнитной совместимости, информационной и электромагнитной безопасности // Радиотехника. - 2016. - № 4. - С. 64 - 68.

6. Аронов С.Ю. Разработка и практическая реализация методики проектирования антенн городских и линейных радиоцентров на основе комплексного учета требований назначения и стойкости: дис. ... канд. тех. наук: 05.12.07. - Самара, 2018. - 172 с.

7. Афанасьев П.О., Мануилов М.Б., Матыцин С.М., Следков В.А. Многолучевая антенна на основе линзы Люнеберга для базовых станций сотовой связи // Антенны. - 2015. - № 3 (214). - С. 16-21.

8. Бакеев В.Б. Создание методик и основ проектирования комплексов оборудования конфиденциальных корпоративных систем тоннельной радиосвязи: дис. ... канд. тех. наук: 05.12.07. - Самара, 2009. - 196 с.

9. Бакулин М., Варукина Л., Крейнделин В. Технология MIMO. Принципы и алгоритмы. М.: Горячая Линия - Телеком, 2014. - 242 с.

10. Белицкий А.М. Способы обеспечения радиопокрытия при построении корпоративных сетей WLAN // Инфокоммуникационные технологии. - 2014. -№3. - С.66-71.

11. Белоусов О.А., Курносов Р.Ю., Горшков П.А, Рязанова А.Г. Антенная решетка на основе широкополосной планарно-щелевой антенны с экспоненциальным изменением ширины щели для систем беспроводного широкополосного доступа // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. - 2015. - №2 (56). - С.184-194.

12. Бузов А.Л. Основные проблемы и тенденции в области разработки ан-тенно-фидерных устройств специальной радиосвязи ВЧ, ОВЧ и УВЧ диапазонов // Электросвязь. - 2013. - № 12. - С. 20 - 26.

13. Бузов А.Л. Пути повышения качества радиопокрытия зон обслуживания в профессиональных системах подвижной радиосвязи // Радиотехника. - 2016. - № 2. - С. 114 - 119.

14. Бузов А.Л. УКВ антенны для радиосвязи, радиовещания и телевидения. - М.: Радио и связь, 1997. - 293 с.

15. Бузова М.А., Букашкин С.А., Минкин М.А. Построение системы комбинированных методов математического моделирования сложных электродинамических систем // Вестник СамГУ - Естественнонаучная серия. - 2013. - № 3 (104). - С. 67 - 74.

16. Бузов А.Л., Красильников А.Д., Кубанов В.П., Минкин М.А., Носов Н.А. Перспективные антенные решения для объектов радиосвязи // Антенны. -2019. - № 7 (261). - С. 17-27.

17. Бузов А.Л., Красильников А.Д., Минкин М.А., Мущенко В.И., Носов Н.А. Излучающие кабели RADIAX и вопросы их применения // Вестник СОНИ-ИР. - 2002. - № 1. - С. 19 - 23.

18. Бузов А.Л., Красильников А.Д., Салдаев С.В. Антенные системы центральных станций крупнозоновых корпоративных сетей подвижной радиосвязи // Радиотехника. - 2017. - № 4. - С.81-86.

19. Бузова М.А., Нарышкин И.М., Пестовский И.Н. Многовходовые антенные решетки для размещения на уникальных объектах сложной конфигурации // Радиотехника. - 2021, т. 85. - № 7. - С. 22-27.

20. Вереитин В.В., Климов А.И., Нечаев Ю.Б. Компактная широкополосная антенна УВЧ с секторной диаграммой направленности // Охрана, безопасность, связь. - 2018.Т. 2. - № 3 (3). - С. 6-9.

21. Вереитин В.В., Климов А.И., Нечаев Ю.Б. Широкополосная компактная антенна с секторной диаграммой направленности для систем радиосвязи диапазона УВЧ // Вестник Воронежского института МВД России. - 2017. - № 4. - С. 161-165.

22. Вереитин В.В., Климов А.И., Нечаев Ю.Б., Пешков И.В. Компактная цилиндрическая антенная решетка для систем подвижной радиосвязи // Антенны.

- 2019. - № 4 (258). - С. 41-47.

23. Власенко В.И., Дворников С.В. Двухполяризационная антенна для базовой станции подвижной радиосвязи // Телекоммуникации. - 2021. - № 5. - С. 816.

24. Воскресенский Д.И., Овчинникова Е.В., Тай За У. Антенные системы базовой станции системы сотовой связи стандарта GSM и 3G (обзор работ). - Антенны. - 2008. - №6. - С.43-53.

25. Вычислительные методы в электродинамике: Под ред. Р. Митры. Пер с англ. / Под ред. Э.Л. Бурштейна. - М.: Мир, 1977. - 487 с.

26. Гаврилов В.М., Глухов Р.Н., Дементьев В.К., Корнеева Н.Н. Коммутируемая кольцевая антенная решетка с электронным сканированием // Антенны.

- 2021. - № 3 (271). - С. 5-10.

27. Грищенко С.Г., Дерачиц Д.С., Кисель Н.Н. Исследование низкопрофильных конформных микрополосковых антенн // Известия ЮФУ. Технические науки - 2015. - №3. - С.240-248.

28. Денисов Д. Базовые станции сотовой связи и их антенная часть // https://nag.ru/material/28189

29. Дорощенко И.В. Возможности построения двухполяризационных антенных систем для линейных радиоцентров профессиональных сетей подвижной радиосвязи // Антенны. - 2019. - №5 (259). - С. 19-26.

30. Дорошенко И.В. Исследование и разработка многочастотных многов-ходовых антенных систем для линейных радиоцентров профессиональных сетей подвижной радиосвязи: дис. ... канд. тех. наук: 05.12.07. - Самара, 2019. - 193 с.

31. Замаскированные вышки сотовой связи // http://www.db-tower.net/wireless-towers/disguised-cell-towers/page-2/

32. Иванов А.А., Соколов В.А., Терентьев Д.С., Ярлыкова С.М. Конвергенция сетей связи в российских условиях // Технологии и средства связи. - 2006.

- №5. - С. 36-44.

33. Калошин В.А. Перспективные антенны для базовых станций // Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения. - 2008, т. 8. - № 5.

- С. 127-130.

34. Кобрин К.В., Zimeng Li., Следков В.А., Мануилов М.Б. Двухполяри-зационная антенная решетка планарных диполей для базовых станций мобильной связи диапазона 3,3-5,9 ГГц // Антенны. - 2021. - № 3 (271). - С. 50-58.

35. Кодачигов В. Красота спасет связь: сотовые антенны спрячут от москвичей // https://iz.ru/962841/valerii-kodachigov/krasota-spaset-sviaz-sotovye-antenny-spriachut-ot-moskvichei

36. Лавров Г.А., Князев А.С. Приземные и подземные антенны. - М.: Сов. Радио, 1965. - 472 с.

37. Методы электродинамического анализа антенн на основе интегральных уравнений: учебное пособие / М.А. Бузова, Д.С. Клюев, М.А. Минкин, А.М. Нещерет, Ю.В. Соколова. - Самара: ИУНЛ ПГУТИ, 2019. - 96 с.

38. Мишенков С.Л. Стратегические задачи развития инфокоммуникаций // International Journal of Open Information Technologies. - 2016. - № 11. - С. 19-25.

39. Молоковский И.А. Исследование особенностей проектирования систем связи с использованием излучающего кабеля // Збiрник наукових праць Дон1ЗТ. - 2013. - № 36. - С.90-96.

40. Наземная беспроводная связь // ITU News Magazine. - 2019. - №7. -С.4-52.

41. Нарышкин М.И. Антенны для передвижных базовых станций подвижной радиосвязи на основе структур сложной конфигурации // Антенны. -2017. - № 2 (234). - С. 14-21.

42. Нарышкин М.И. Фрактальные антенны для базовых станций разветвленных корпоративных сетей подвижной радиосвязи // Антенны. - 2017. -№ 1 (233). - С. 22-27.

43. Научно-производственное предприятие Антэкс: web-каталог, 2015 // www.antex-e.ru

44. Николаев В.И., Нечаев Ю.Б., Ряховский А.С. Электродинамическая модель и конструкции антенн на основе направляющих структур с излучением // Теория и техника радиосвязи. - 2006. - № 2. - С. 88-96.

45. Овчинникова Е.В., Тай За У. Широкополосные антенны телекоммуникационных систем с постоянной зоной покрытия // Информационно-измерительные и управляющие системы. - 2009. Т. 7. - № 8. - С. 86-89.

46. Панченко Б.А., Князев С.Т., Нечаев Ю.Б., Николаев В.И., Шабунин С.Н. Электродинамический расчет характеристик полосковых антенн. - М.: Радио и связь, 2002. - 256 с.

47. Пестовский И.Н. Разработка путей создания подземных антенных систем для ДКМВ радиосвязи: дис. ... канд. тех. наук: 05.12.07. - Самара, 2016. -172 с.

48. Попов В.И., Скуднов В.А., Васильев А.С. Антенны базовых станций в сотовых сетях мобильной связи. Современное состояние и перспективы развития // Евразийский союз ученых. - 2015. - № 11-3 (20). - С. 138-150.

49. Программный комплекс FEKO 7.0 / Лицензия № 20510, сертификат

№1.

50. Пучков Г.Ю. Обзор технических решений в области организации подвижной радиосвязи ОВД, разработанных в рамках Г0З-2009-2011, и перспективы их дальнейшего развития // http://mvd.informost.ru/2011/pdf/1-12.pdf

51. Ростех и «Ростелеком» будут раздавать Wi-Fi из-под земли // https://rostec.ru/news/rostekh-i-rostelekom-budut-razdavat-wi-fi-iz-pod-zemli/

52. Сакалема Домингуш Жайме. Подвижная радиосвязь / Под ред. профессора О.И. Шелухина. - М.: Горячая линия-Телеком, 2012. - 512 с.

53. Салдаев С.В. Исследование и разработка антенных систем на основе излучателей смешанной поляризации для центровых станций крупнозо-новых корпоративных сетей подвижной радиосвязи: дис. ... канд. тех. наук: 05.12.07. -Самара, 2019. - 159 с.

54. Соколов Н.А. Процессы конвергенции, интеграции и консолидации в современной телекоммуникационной системе // Connect! Мир связи. - 2007. -№10. - С.2-6.

55. Соколов Н.А. Системные аспекты построения и развития сетей электросвязи специального назначения // International Journal of Open Information Technologies. - 2014, т.2. - №9. - С.4-8.

56. Сосунов Б.В., Филиппов В.В. Основы расчета подземных антенн. - Л.: ВАС, 1990. - 82 с.

57. Специальная радиосвязь. Развитие и модернизация оборудования и объектов. Монография / Под ред. А.Л. Бузова, С.А. Букашкина. - М.: Радиотехника, 2017. - 448 с.

58. Хатунцева Е.А., Хатунцев А.Б. Анализ основных тенденций развития сетей связи на телекоммуникационном рынке России // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. - 2016, т.10. - №7. - С. 71-74.

59. Хатунцева Е.А., Хатунцев А.Б. Некоторые аспекты дальнейшего совершенствования сетей связи в РФ // Экономика и качество систем связи. - 2017. - №4. - С.53-59.

60. Чебышев В.В. Микрополосковые антенны в многослойных средах. -М.: Радиотехника, 2007. - 160 с.

61. Щучкин В.М. Перспективы применения интеллектуальных антенных систем. Пути развития // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. - 2012. Т. 6. -№ 6. - С. 41-43.

62. Электродинамические методы анализа проволочных антенн / А.Л. Бузов, Ю.М. Сподобаев, Д.В. Филиппов, В.В. Юдин; Под ред. В.В. Юдина. -М.: Радио и связь, 2000. - 153 с.

63. Яновский Г.Г. Конвергенция в инфокоммуникациях. - СПб: СПбГУТ, 2010. - 172 с.

64. Alieldin A., Yi Huang, Manoj S., Qian Xu. A 5G Camouflage Antenna for Pico-Cell Base Stations // IET Microwaves Antennas & Propagation. - 2020, vol.14. - Is.14. - Pp. 1696-1699.

65. Alieldin A., Yi Huang, Manoj S., Sumin J., Tianyuan J., Elhouni F., Qian Xu. A Camouflage Antenna Array Integrated with a Street Lamp for 5G Picocell Base Stations: 13th European Conference on Antennas and Propagation (EuCAP 2019) // https://livrepository.liverpool.ac.uk/3075571/1/comouflage%20antenna%20array%20eu cap2019.pdf

66. Al-Tarifi M. A., Sharawi M. S., Shamim A. Massive MIMO antenna system for 5G base stations with directive ports and switched beam steering capabilities // IET Microwaves, Antennas & Propagation. - 2018, vol. 12. - No. 10. - Pp. 1709-1718.

67. Beckman C., Lindmark B. The Evolution of Base Station Antennas for Mobile Communications // 2007 International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications. - Pp. 85-92.

68. Bladel J. Electromagnetic fields. - IEEE Antennas and Propagation Society, 2007. - 1155 р.

69. Camouflage Antenna Solutions // https://airpluxtec.com/camouflage-antenna-solutions/

70. Davidson D.B. Computational electromagnetics for RF and microwave engineering. - Cambridge University Press, 2005. - 411 р.

71. Delogne P. Electromagnetic propagation in tunnels // IEEE Trans. on Ant. and Prop. -1991. - V. 39. - № 3. - P. 401 - 406.

72. Didascalou D., Maurer J., Wiesbeck W. Subway tunnel guided electromagnetic wave propagation at mobile communication frequencies // IEEE Trans. on Ant. and Prop. - 2001. - V. 49. - № 11. - P. 1590 - 1596.

73. FEKO Examples Guide. - Stellenbosch, S.A.: EM Software & Systems-

5.A. (Pty) Ltd., 2009. - 41 p.

74. Huang H., Li X., Liu Y. 5G MIMO Antenna Based on Vector Synthetic Mechanism // IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. - 2018, vol. 17. - No.

6. - Pp. 1052-1055.

75. IEEE 802.11k-2008 - Amendment 1: Radio Resource Measurement of Wireless LANs. IEEE-SA. 12 June 2008.

76. IEEE 802.11r-2008 - Amendment 2: Fast Basic Service Set (BSS) Transition. IEEE-SA. 15 July 2008.

77. IEEE 802.11y-2008 - Amendment 3: 3650-3700 MHz Operation in USA (PDF). IEEE-SA. 6 November 2008.

78. James J.R., Fujimoto K. Mobile Antenna Systems Handbook, Third Edition. Artech House, Jnc., 2008. - 790 pp.

79. KATHREIN Solutions GmbH: Catalogue // https://www.kathrein-solutions.com/newsroom/catalogue.

80. Kitting Telecom: Catalogue Produits // https://nkt.ru/znaniya/katalo gi/fimo/zamaskirovannye-machty/

81. Tolstrup M. Indoor Radio Planning: A Practical Guide for 2G, 3G and 4G. - Chichester (GB): John Wiley & Sons, Ltd, 2015. - 616 pp.

82. Wang Y. Li, C, Yuan H., Liu N., Zhao H., Li X. A 5G MIMO Antenna Manufactured by 3-D Printing Method // IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. - 2017, vol. 16. - Pp. 657-660.

83. Zhi Ning Chen, Kwai-Man Luk. Antennas for Base Stations in Wireless Communications. - NY: McGrow Hill, 2009. - 372 pp.

84. Антенны для роутеров Huawei // https://www.e-katalog.ru/list/1046/huawei/

85. Программный комплекс SCATER release 2 / АО «Концерн «Автоматика». - Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2016613090 от 16.03.2016.

86. Аронов С.Ю., Копылов Д.А., Котков К.В., Моторко А.И. Выбор конструкционных материалов при проектировании антенн базовых станций // XXVII Российская научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ПГУТИ. - Самара, 2020. - С. 125.

87. Асадуллин Р.Н., Бузова М.А., Ефременко Д.В., Красильников А.Д., Моторко А.И., Нещерет А.М. Реализация точек доступа Wi-Fi, интегрированных в имеющиеся элементы городской инфраструктуры // Радиотехника. - 2019. -№6(7). - С.6-11.

88. Бузов А.Л., Кабанов В.А., Моторко А.И., Нещерет А.М. Антенны с киральными подложками на основе логоспиральных элементов в системах 5G // Материалы VI Всероссийской научно-технической конференции «Цифровая экономика. Новое время - новые технологии. Росинфоком 2020» Росинфоком-2020 (18 ноября 2020 г.). - Самара: ПГУТИ, 2020. -с. 27-28.

89. Бузов А.Л., Кольчугин Ю.И., Красильников А.Д., Моторко А.И. Методика расчета ослабления напряженности электрического поля в протяженном экранированном тоннеле // Радиолокация, навигация, связь: сборник трудов XXVII Международной научно-технической конференции, посвященной 60-летию полетов в космос Ю.А. Гагарина и Г.С. Титова (г. Воронеж, 29 сентября -30 сентября 2021 г.): в 4 т. / Воронежский государственный университет; АО «Концерн "Созвездие"». - Воронеж: Издательский дом ВГУ, 2021. - Т.3. - С.312-316.

90. Бузов А.Л., Кольчугин Ю.И., Красильников А.Д., Моторко А.И. Расчет ослабления напряженности электрического поля в протяженном тоннеле // Радиотехника - 2021, т.85. - №7. - С.14-21.

91. Бузов А.Л., Кольчугин Ю.И., Моторко А.И. Характеристики излучения антенных систем скрытого размещения в протяженных экранированных тоннелях // XXIII международная научно-техническая конференция Проблемы техники и технологий телекоммуникаций (ПТиТТ-2021). Сборник трудов конференции. - Самара, 2021. - С.235-236.

92. Бузов А.Л., Кольчугин Ю.И., Моторко А.И. Характеристики распределенных излучающих систем Wi-Fi на протяженных городских площадках // XIX международная научно-техническая конференция Физика и технические приложения Волновых процессов (ФиТПВП-2021). Сборник трудов конференции. -Самара, 2021. - С.111-112.

93. Бузов А.Л., Котков К. В., Красильников А.Д., Моторко А.И., Нещерет А.М. Технология реализации точек доступа Wi-Fi сетей, интегрированных в элементы городской инфраструктуры // СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии (КрыМи-Ко'2020): сб. трудов 30-й МНТК. - Севастополь: СевГУ, 2020. -С. 92-93.

94. Бузов А.Л., Котков К.В., Красильников А.Д., Моторко А.И. Технологические аспекты организации Wi-Fi сетей в условиях городской застройки на основе использования элементов местной инфраструктуры // Радиотехника. - 2020. -№ 6(11). - С. 23-29.

95. Бузова М.А., Красильников А.Д., Моторко А.И., Нещерет А.М. Антенные системы для интегрированных точек доступа Wi-Fi // XXVII Российская научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ПГУТИ. - Самара, 2020. - С. 138.

96. Герасимов И.А., Котков К.В., Минкин М.А., Моторко А.И. Вопросы проектирования полосковых и планарных антенн корпоративной радиосвязи с учетом особенностей их размещения // Проблемы техники и технологий телекоммуникаций ПТиТТ-2019: XXI Международная научно-техническая конференция. - Т.1. - Казань, 2019. - С.435-436.

97. Котков К.В., Красильников А.Д., Моторко А.И. Технологическое обеспечение создания излучающих систем WI-FI на протяженных городских площадках // Проблемы техники и технологий телекоммуникаций-2020: сб. трудов XXII МНТК - Самара: ПГУТИ, 2020. - С.77-78.

98. Котков К.В., Красильников А.Д., Моторко А.И., Нещерет А.М. Антенны WI-FI сетей, интегрированные в элементы городской инфраструктуры //

Проблемы техники и технологий телекоммуникаций-2020: сб. трудов XXII МНТК - Самара: ПГУТИ, 2020. - С.347-348.

99. Котков К.В., Моторко А.И., Нарышкин И.М., Пестовский И.Н. Моделирование электромагнитных излучений в экранированных протяженных тоннелях // 9-я Международная научно-практическая конференция Актуальные проблемы радиофизики (АПР-2021). Сборник трудов конференции. - Томск: ТГУ, 2021. - С.104.

100. Котков К.В., Моторко А.И., Нарышкин И.М., Пестовский И.Н. Организация сетей радиосвязи в протяженных тоннелях // СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии (КрыМиКо'2021): сб. трудов 31-й МНТК. - Севастополь: СевГУ, 2021. - С. 159-160.

101. Красильников А.Д., Моторко А.И. Исследование антенн скрытого размещения для стационарных объектов подвижной радиосвязи // XXVIII Российская научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ПГУТИ. - Самара, 2021. - С. 130.

102. Красильников А.Д., Моторко А.И. Методика проектирования антенн скрытого размещения, интегрированных в элементы интерьеров, экстерьеров и ландшафтов // XXIX Российская научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ПГУТИ. - Самара, 2022. - С. 108-109.

103. Моторко А.И. Антенна скрытого размещения, интегрированная в элементы инфраструктуры // Физика и технические приложения волновых процес-сов-2020: сб. трудов XVIII МНТК - Самара: ПГУТИ, 2020. - С.76-77.

104. Моторко А.И. Варианты реализации антенн ОВЧ-УВЧ для скрытого размещения на стационарных объектах // XXVII Российская научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ПГУТИ. - Самара, 2020. - С. 135.

105. Моторко А.И. Методика проектирования антенн скрытого размещения для подвижной радиосвязи и радиодоступа // Радиотехника. - 2022. - Т. 86. -№ 6. - С. 47 - 53.

106. Моторко А.И. Расчет зоны покрытия WI-FI сети при использовании антенн скрытого размещения, располагаемых на композитных люках в телекоммуникационных колодцах // XXVIII Российская научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов ПГУТИ. - Самара, 2021. - С. 133.

Приложение А

Основные параметры излучающего кабеля и способы их определения

Известно, что основными характеристиками излучающего кабеля являются [71, 72]:

1) погонное затухание:

P

a = 101og-^, дБ/100 м, (А.1)

Pout

где Pin - мощность на входе в кабель;

Pout - мощность на выходе из кабеля;

2) передаточные потери (CL):

P

CL = 101og—cabl^, дБ, (А.2)

Pantenna

где Pcabie - мощность сигнала в кабеле в сечении, ближайшем к антенне;

Pantenna - мощность сигнала на выходе антенны.

Погонное затухание вызывается потерями в проводниках и диэлектрике, а также количеством уже излученной кабелем энергии. Погонные потери увеличиваются с ростом частоты и уменьшаются с ростом диаметра кабеля. Кроме того, погонное затухание зависит от взаимного положения излучающих кабелей и окружающих предметов.

Передаточные потери характеризуют связь энергии, распространяющейся по кабелю и принимаемой внешней антенной. Они определяются соотношением мощности сигнала, принятого антенной, и мощности сигнала в излучающем кабеле.

Характеристики излучающего кабеля (А.1) и (А.2) также используются при электродинамическом моделировании рассматриваемой в настоящем подразделе системы.

Обычно, в техническом описании на излучающий кабель указывают параметры CL50% и CL95%. Физический смысл этих величин поясняется на рисунке А. 1. Кривая представляет собой зависимость мощности сигнала на выходе антенны от ее пространственного положения. Антенна перемещается вдоль оси кабеля, находясь на расстоянии около 2 м от кабеля.

модность принятого сигнала мощность в ибэпе

Рисунок А.1 - Определение уровней СЬ50% и СЬ95%

Горизонтальная линия в верхней части графика представляет собой мощность сигнала внутри кабеля. Расстояние в дБ между кривой и этой начальной линией, отмеренное по вертикали, и определяет значение СЬ в данной точке кабеля. Горизонтальная линия на рисунке, соответствующая значению СЬ50%, обозначает, что половина измеренных значений СЬ находится выше этой линии. Горизонтальная линия на рисунке, соответствующая значению СЬ95%, обозначает, что 95% измеренных значений СЬ находится выше этой линии, или, меньше по абсолютной величине, чем значение СЬ95%.

Процедура измерения величины СЬ определяется стандартом ГЕС 61196-4. Допускаются два способа измерений: метод заземленной плоскости и метод открытого пространства. Хорошо известно, что окружающее пространство оказывает влияние на эффективность работы излучающего кабеля. Как показан ниже, условия метода заземленной плоскости более близки к действительному состоянию окружающей обстановки в экранированных помещениях.

В большинстве практических случаев излучающий кабель подвешен достаточно близко от отражающей поверхности (стен или потолка), которая может привести как к улучшению, так и к ухудшению СЬ. Очевидно, что метод заземленной плоскости более близок к ситуациям, встречающимся на практике. По этой причине метод заземленной плоскости является наиболее предпочтительным. В добавление, стандарт позволяет указывать величину СЬ, рассчитанную

как для одной из трех ориентаций приемной антенны, так и среднее ее значение, посчитанное с помощью специальной формулы.

Таким образом, стандарты 1ЕС не исключают неточностей, особенно при попытках сравнения характеристик изделий, представленных в технических описаниях различных производителей.

Далее рассмотрим более подробно оба способа измерения СЬ. Два варианта взаимного расположения излучающего кабеля и поверхности объекта детально рассмотрены в приложении В к стандарту 1ЕС 61196-4 (§В1.1 и §В1.2) и показаны на рисунках А.2 и А.3, соответственно.

Рисунок А.2 - Взаимное положение кабеля и приемной антенны в методе

свободного пространства

Рисунок А.3 - Взаимное положение кабеля и приемной антенны в методе

заземленной плоскости

В методе заземленной плоскости излучающий кабель проложен на расстоянии от 10 до 12 см над уровнем бетона. Центр приемной антенны расположен на расстоянии 2 м по вертикали от излучающего кабеля. Напряженность поля измеряется, когда антенна двигается вдоль оси кабеля.

В методе свободного пространства излучающий кабель подвешен на изолирующих элементах на высоте от 1,5 до 2 м. Центр антенны находится на расстоянии 2 м от излучающего кабеля и на такой же высоте. Измерение напряженности поля так же происходит при движении антенны вдоль оси кабеля.

Рисунок А.3 также определяет три пространственных положения приемной антенны:

- радиальное: диполь находится в плоскости, проходящей через кабель, и образует прямой угол с осью кабеля;

- ортогональное: диполь составляет прямой угол с плоскостью, содержащей кабель;

- параллельное: диполь параллелен кабелю.

Метод заземленной плоскости и метод открытого пространства иногда дают сильно различающиеся результаты. Для объяснения этих отличий излучающий и связанный режимы должны быть проанализированы отдельно друг от друга.

Различие между величинами СЬ, измеренными двумя методами, может быть весьма существенным и иногда превышает 10 дБ. В общем, метод заземленной плоскости дает более низкое значение СЬ; это не удивительно, поскольку поверхность, которая находится ближе к излучающему кабелю, эффективно отражает волны в сторону антенны. В случае измерения величин СЬ методом открытого пространства поверхность отнесена от кабеля на 2 м, а слишком далеко для надлежащей поддержки связанного режима работы излучающего кабеля.

Необходимо напомнить, что излучающие кабели работают в связанном режиме на частотах ниже частоты передачи (которая зависит от конструкции кабеля). Следовательно, все выше сделанные замечания применимы к этим излучающим кабелям, когда они используются на частотах ниже их частоты передачи.

Для кабелей, работающих в излучающем режиме, величина СЬ, измеренная двумя различными методами, отличается на 2 или 3 дБ, но изредка превышает 6

или 7 дБ. Отличие может быть как положительным, так и отрицательным, в зависимости от конструкции излучающего кабеля и частоты.

Различия в уровне СЬ вызваны, в основном, эффектом отражения от окружающей кабель поверхности. На самом деле, в варианте метода заземленной плоскости, отражения, образованные поверхностью бетона, расположенного на расстоянии 10 - 12 см от излучающего кабеля, оказывают довольно существенное влияние. Механизм отражения показан на рисунке А.4, где для простоты рассмотрена только одна уединенная излучающая щель А на кабеле. В любой точке Р в окрестности излучающего кабеля напряженность поля является векторной суммой поля, излученного щелью А (в дальнейшем - прямая волна), и поля, отраженного от точки R на стене помещения.

Рисунок А.4 - Отражение волны в методе заземленной плоскости

Величина напряженности результирующего поля будет зависеть:

- от напряженности отраженного поля. Она определяется проводимостью отражающей поверхности. Коэффициент отражения может изменяться от 0 (отсутствие отражения) до 1 для идеально проводящей поверхности.

- от разности фаз прямой и отраженной волн. Прямая и отраженная волны проходят различные пути, вследствие этого между ними возникает сдвиг фаз. Его значение (в градусах) выражается формулой 360°х(АК+КР-АР)/Х, где X - длина волны в воздухе.

К тому же, возможно изменение фазы и в точке отражения R. Это изменение зависит от ориентации вектора напряженности электрического поля и от электрических свойств отражающей поверхности. В случае идеально проводящей поверхности сдвиг фаз отсутствует для компонент электрического поля, у которых вектор напряженности ортогонален поверхности. Напротив, компоненты электрического поля, параллельные поверхности, испытывают изменение фазы на 180°.

Рисунок А.5 показывает, как отражение воздействует на величину СЬ. На этом рисунке Ed, Ег и Е обозначают в точке Р векторы электрического поля прямой волны, отраженной волны и суммарной волны, соответственно. На левой части рисунка показан случай, когда векторы, соответствующие прямой Ed и отраженной Ег волнам, почти синфазны. Длина вектора напряженности суммарного поля больше, чем у падающего поля, так как отраженная волна усиливает прямую волну, и, следовательно, величина СЬ уменьшается.

И напротив, правая часть рисунока А.5 показывает ситуацию, когда векторы напряженности полей прямой и отраженной волн почти противонаправлены. Соответственно, напряженность результирующего поля меньше, чем прямого поля, а значит, величина СЬ повышается.

Рисунок А.5 - Сложение векторов падающего и отраженного полей

Хотя на рисунке А.1 предположено, что коэффициент отражения от внутренней поверхности помещения меньше 1 (вектор Ег короче, чем Ed),

очевидно, что все приведенные выше заключения справедливы для любого значения напряженности поля отраженной волны.

В случае применения широкополосных излучающих кабелей сложно поддерживать совпадение (или почти совпадение) фазовых набегов векторов напряженности полей прямой и отраженной волн во всем диапазоне рабочих частот, так как сдвиг фаз зависит от длины волны.

В наиболее благоприятной ситуации, т.е. когда имеет место полное отражение (коэффициент отражения равен 1), когда фазы прямой и отраженной волн совпадают, суммарное поле имеет вид Е = 2 х Ed, следовательно, величина СЬ уменьшается на 6 дБ.

Наоборот, самый худший вариант развития событий возникает, когда вектор напряженности поля отраженной волны противоположен по направлению вектору поля прямой волны, из-за чего результирующее поле резко ослабляется, а это означает, что величина СЬ возрастает. Однако, из практики известно, что результирующее поле не исчезает полностью и величина роста СЬ не превышает 20 дБ.

В сравнении с рассмотрением отсутствия отражения в помещении, конфигурация с близко расположенными стенами может приводить как к уменьшению СЬ на 6 дБ, так и к увеличению этого параметра на величину, не превышающую 20 дБ.

Когда применяется подход открытого пространства, то так же присутствует отражение от стен, потолка и пола помещения, но влияние отраженной волны здесь существенно меньше, как показано на рисунке А.6.

Конечно, если излучающий кабель находится на высоте 2 м над уровнем пола, то отраженную волну можно рассмотреть, как излученную воображаемым изображением кабеля, расположенным приблизительно в 4,5 м от антенны. Так как напряженность электрического поля обратно пропорциональна расстоянию от кабеля, то напряженность поля отраженной волны составляет 0,44 от напряженности поля прямой волны (0,44 = 2/4,5) при коэффициенте отражения равном 1. Это приводит к тому, что если прямая и отраженная волны синфазны,

то величина СЬ уменьшается на 3,2 дБ (20Log (1 + 0,44) = 3,2 дБ). И напротив, если они противофазны, то величина СЬ увеличивается на 5 дБ (20Log (1 - 0,44) = -5 дБ).

Рисунок А.6 - Отражение волны в методе свободного пространства

Если же коэффициент отражения меньше 1, то напряженность поля отраженной волны уменьшается вместе с ее влиянием на величину СЬ.

В результате можно сделать вывод, что влияние отраженной волны менее заметно в случае метода открытого пространства, нежели метода заземленной плоскости, где прямая и отраженная волны проходят практически одинаковые расстояния до сложения в точке приема. Эти заключения распространяются на любые значения коэффициента отражения.

В большинстве применений, излучающий кабель подвешен достаточно близко от отражающей поверхности (стен или потолка), которая может привести как к улучшению, так и к ухудшению СЬ. Очевидно, что метод заземленной плоскости более близок к ситуациям, встречающимся на практике. По этой причине метод заземленной плоскости кажется наиболее предпочтительным.

Стандарт 1ЕС позволяет указывать значения СЬ, измеренные как при одной ориентации приемной антенны (радиальной, ортогональной или параллельной), так и среднее значение СЬ, вычисленное по особой формуле, приведенной

дальше. Рисунок А.7 показывает три ориентации приемной антенны в случае наличия заземляющей поверхности и открытого пространства, соответственно.

V

V

Е

V

V

1 Г

а

/ I

7" [

с

Рисунок А.7 - Ориентация диполя

Результаты измерений показывают, что различия между худшей (наивысшее значение СЬ) и лучшей (наинизшее значение СЬ) ориентацией приемной антенны может превышать 10 или даже, в особых случаях, 15 дБ. Объяснение этого эффекта дается на рисунке А.7, где предполагается, что вертикально поляризованная электромагнитная волна распространяется слева направо, как показывает вектор V. Три рассмотренные ориентации приемной антенны обозначены на рисунке буквами а, Ь и с.

Если вибраторы антенны ориентированы горизонтально и параллельны направлению распространения (а), то отклик антенны должен быть теоретически нулевым, потому что главный лепесток диаграммы направленности приемной антенны расположен в вертикальной плоскости.

Если вибраторы антенны ориентированы горизонтально и параллельны направлению вектора магнитного поля (Ь), то, хотя диаграмма направленности и нацелена главным максимумом на источник поля, но отклик антенны все равно должен быть теоретически нулевым, потому что вибраторы ортогональны векторам электрического поля.

Максимальный принимаемый сигнал получается, если антенные вибраторы расположены вертикально (с). В самом деле, главный максимум диаграммы

направленности антенны ориентирован на источник поля, а ее проводники параллельны вектору электрического поля.

Тот факт, что волна, генерируемая в пространстве излучающим кабелем, поляризована, объясняет сильное влияние ориентации приемной антенны на значение СЬ.

Так как различие в значениях СЬ, вызванное ориентацией приемной антенны, может превышать 10 дБ и даже 15 дБ в худших случаях, то для точного расчета энергетического баланса линии связи и при сравнении характеристик излучающих кабелей разных производителей, требуется правильное понимание влияния пространственного положения антенны.

Стандарт 1ЕС определяет среднее значение СЬ с помощью следующей формулы:

С1г С1о С1р

Оттеап = -Ш^^Ш"10 +10_10 +10_10)], дБ. (А.3)

Эта особая формула отличается от обычных выражений для вычисления среднего арифметического и среднего геометрического. Для понимания ее физического смысла рассмотрим питание излучающего кабеля сигналом мощностью 1 мВт (0 дБм).

С1г

Величина 10 10 в описанной выше формуле относится к мощности (в мВт) сигнала, принятого дипольной антенной, ориентированной в радиальном направлении.

С1о С1р

Аналогично, величины 10 10 и 10 10 относятся к мощностям сигналов, принятыми антенной, ориентированной в ортогональном и параллельном направлениях, соответственно.

1 С1г С1о С1р

Следовательно, величина: 3(10 10 +10 10 +10 10 ) представляет собой

мощность (выраженную в мВт) сигнала, принятого дипольной антенной, усредненную по трем различным ориентациям этой антенны. Получается, что приведенная выше формула на самом деле дает значение СЬ относительно среднего

уровня мощности сигналов, принятых в условиях радиального, ортогонального и параллельного положения приемной антенны.

Чтобы понять смысл этого определения, рассмотрим простой случай, когда электромагнитное поле поляризовано строго в одном направлении, например, в параллельном. Это приводит к тому, что только величина С1р имеет определенное значение, тогда как С1г и С1о стремятся к отрицательной бесконечности. Так как 10-ю = 0 и

10log

1 Clp

3(10":10 )

= -10log

10log

' - Clp'

10-

(А.4)

то в итоге получим: CLmean=4.8+CLp

Однако, в реальной ситуации электромагнитное поле почти никогда не бывает поляризовано исключительно в одном направлении (то есть не существует направления ориентации приемной антенны, для которого мощность принятого сигнала равнялась бы нулю). Например, если Clr = 60 дБ, Clo = 70 дБ и Clp = 70 дБ, то получается, что CLmean = 64 дБ. Другие численные примеры подтверждают, что среднее значение величины CL в общем случае примерно на 4 дБ больше чем наименьшее из CL для отдельных направлений измерения. В итоге, для практических применений может быть использована следующая приближенная формула (А.5):

CLmean . - min(Clr, Clo, Clp) + 4, дБ, (А.5)

где символ "min" означает наименьшее из трех значений, размещенных в скобках.

Хотя стандарт и предписывает указывать ориентацию измерительной антенны, эта информация отсутствует во многих технических описаниях. Соответственно, сравнение характеристик излучающих кабелей иногда сопряжено с трудностями, из-за того, что величина CL, указанная в описании кабеля, может быть как средним значением, так и быть измеренной в каком либо одном, неизвестном направлении.

Как утверждалось ранее, значение величины CL, измеренное в наименее благоприятных условиях может быть на 10 - 15 дБ выше значения, полученного в наилучших условиях для измерений. Это вызвано тем фактом, что измерительная

антенна представляет собой полуволновый диполь, обладающий свойствами направленности. Действительно, диаграмма направленности вертикального диполя имеет тороидальную форму с нулевым откликом вдоль оси тора. Соответственно, значение СЬ зависит как от направления распространения волны, излученной кабелем, так и от ориентации вектора напряженности электрического поля, как показано на рисунке А.7.

На практике, однако, ориентация приемной антенны почти никогда не бывает строго параллельной, ортогональной или радиальной, а представляет собой комбинацию этих трех возможностей. На самом деле, антенна мобильного устройства чаще всего наклонена вниз и редко находится в плоскости излучающего кабеля.

Это замечание так же применимо и для переносных устройств (мобильных телефонов и т.д.). Более того, их антенны, как правило, имеют менее выраженную направленность, чем полуволновый диполь. Это означает, что их диаграмма направленности более изотропная, и, следовательно, в этом случае величина СЬ менее чувствительна к ориентации приемной антенны. Таким образом, величина СЬтеап может быть рекомендована для вычисления энергетического баланса линии связи с мобильными телефонами. Кроме того, необходимо напомнить, что антенны мобильных телефонов имеют существенно более низкий коэффициент усиления, чем антенна в виде полуволнового диполя.

Для предварительных расчетов используется оценочная методика, рекомендованная фирмой-производителем излучающего кабеля. При этом условия работоспособности определяются формулами:

Ш < Рбс - Lм а - Кс - WTF - SV - RF - AL - УЪР, дБ, (А.6)

Ш < Рбс - Lм а - Кс - WTF - SV - RF - AL - ^^ дБ, (А.7)

где Рбс дБм - выходная мощность сигнала АФУ;

Рмс дБм - выходная мощность сигнала абонентской станции;

и мс, дБм - чувствительность абонентской станции;

и бс, дБм - чувствительность приемного тракта с АФУ;

WTF = 20log(W/2), дБ - коэффициент, учитывающий ширину помещения; W - ширина помещения;

SV = 3 дБ - коэффициент, учитывающий статическое поле; Кс, дБ - коэффициент связи излучающего фидера; а, дБ/100 м - погонное затухание излучающего фидера; Ьм - нормированная к 100 м длина излучающего фидера; RF = 11 дБ - коэффициент, учитывающий интерференцию поля; АЬ = 3 дБ - коэффициент, учитывающий коэффициент усиления антенны абонентской станции;

VLP = 6 дБ - коэффициент, учитывающий наличие в помещении крупных металлических объектов;

FCL, дБ - потери в фидере соединительном.

Приложение Б

Результаты расчета характеристик системы подвижной радиосвязи на основе излучающих структур скрытого размещения

В п.3.3 были представлены некоторые результаты расчетов характеристик системы подвижной радиосвязи на основе ИК скрытого размещения. В данном приложении представлены аналогичные результаты расчетов для других частей сложного протяженного помещения.

Расчет напряженности электрического поля в помещении Т

На рисунке Б.1, а) и б) представлена модель фрагмента помещения Т длиной 10 м, в котором расположен ИК. На рисунке Б.2 представлен укрупненный фрагмент модели с помещения с несколькими ИК.

а) б)

Рисунок Б.1 - Модель помещения Т с ИК

шттщптпдииищапищпянрпп 0 Р ^ а } им ''^РЗВЗД;' М

П 11 1 11 п 1 п 1 д ^ Г! -1 п 1 л У п 1 п 1 п 1 а 1 д ^ ¡1 1 д 1 п 1 а '] п 1 п Т д 1 п 11 ,1 а 1 о у ч ,1. в .,у п .). в ,1 в .1 II ; 5 ,1 а ;> и ,1 д )«}»■) Ц » М) ' ) Д ^

Рисунок Б.2 - Модель помещения с несколькими ИК

На рисунке Б.3 представлено графическое распределение напряженности электрического поля, формируемое ИК в помещении Т (участок длинной 10 м) на частотах 230 МГц (а) и 430 МГц (б). Расстояние ИК от стены составляет 0,05 м.

\V1\V

а) б)

Рисунок Б.3 - Распределения поля в помещении Т на частотах 230 (а) и 430 (б) МГц

На рисунке Б.4 представлены результаты расчета электрического поля вдоль помещения Т (О7) в случае, когда абонент перемещается по центру помещения (07) (см. рисунок Б.4, а), вблизи правого края - рядом с ИК (см. рисунок Б.4, б) и вблизи левого края - около противоположной стенки от излучателя (см. рисунок Б.4, в).

02463 10 02468 10

Длина помещения, м Длина помещения, м

в)

Рисунок Б.4 - Распределение поля на высоте 1,5 м в помещении Т на частотах 230 МГц (сплошная линия) и 430 МГц (штриховая линия)

На рисунке Б.5 представлены результаты расчета электрического поля вдоль помещения Т (О7) в случае, когда абонент находится в нижней его части по центру (см. рисунок Б.5, а), вблизи правого края (см. рисунок Б.5, б) и вблизи левого края (см. рисунок Б.5, в).

в)

Рисунок Б.5 - Распределение поля в нижней части помещения Т на частотах 230 МГц (сплошная линия) и 430 МГц (штриховая линия)

Расчет напряженности электрического поля в комнате 1 (помещении К1)

Модель с расположением ИК на потолке К1

Помещение К1 представляет собой комнату с габаритами 5 х 2 х 2,4 (Д х Ш х В) м, в которой расположен ИК. На рисунке Б.6 представлена модель данного помещения К1.

а) б)

На рисунке Б.7 представлено графическое распределение напряженности электрического поля, формируемое ИК в помещении на частоте 230 МГц (а) и 430 МГц (б). При этом расстояние ИК от потолка составляет 0,05 м.

а) б)

Рисунок Б.7 - Распределение напряженности поля в помещении К1 на частотах 230 МГц (а) и 430 МГц (б)

На рисунке Б.8 представлены результаты расчета электрического поля вдоль помещения (ОХ) в случае, когда абонент находится на центральной линии помещения (см. рисунок Б.8, а), вблизи левого края - рядом с ИК (см. рисунок Б.8, б) и вблизи правого края - около противоположной стенки от излучателя (см. рисунок Б.8, в).

2.5 -2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 -2.5 -2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

Длина помещения, _« Длина помещения, м

в)

Рисунок Б.8 - Распределение поля в помещении К1 на частотах 230 МГц (сплошная линия) и 430 МГц (штриховая линия). ИК на потолке

Модель с расположением ИК на стене К1

На рисунке Б.9 представлена модель помещения К1 с расположением ИК на стене помещения. На рисунке Б.10 представлено графическое распределение напряженности электрического поля, формируемого ИК в помещении на частотах 230 МГц (см. рисунок Б.10, а) и 430 МГц (см. рисунок Б.10, б). При этом расстояние ИК от стены составляет также 0,05 м.

а) б)

Рисунок Б.10 - Распределение напряженности поля в помещении К1 на частотах 230 МГц (а) и 430 МГц (б)

На рисунке Б.11 представлены распределения электрического поля вдоль помещения К1 (ОХ) в случае, когда абонент находится на центральной линии (см. рисунок Б.11, а), вблизи левого края - рядом с ИК (см. рисунок Б.11, б) и вблизи правого края - около противоположной стенки от излучателя (см. рисунок Б.11, в).

I _ ^_I_I_I_I__.35----I---1--1--1-1--1

■2.5 -2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 -2.5 -2.0 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

Длина помещения, _« Длина помещения, м

а) б)

в)

Рисунок Б.11 - Распределение поля в помещении К1 на частотах 230 МГц (сплошная линия) и 430 МГц (штриховая линия). ИК на стенке

Расчет напряженности электрического поля в помещении К2

Модель с расположением ИК на потолке К2

На рисунке Б.12 представлена модель помещения К2, имеющего габариты 8 х 3,7 х 2,4 (Д х Ш х В) м, в которой расположен ИК.

а) б)

На рисунке Б.13 представлено графическое распределение напряженности электрического поля, формируемое ИК в помещении К2 на частотах 230 МГц (см. рисунок Б.13, а) и 430 МГц (см. рисунок Б.13, б). При этом расстояние ИК от потолка составляет 0,05 м.

а) б)

Рисунок Б.13 - Распределение напряженности поля в помещении К2 на частотах 230 МГц (а) и 430 МГц (б)

На рисунке Б.14 представлены результаты расчетов электрического поля вдоль помещения К2 (ОХ) в случае, когда абонент находится на центральной линии (см. рисунок Б.14, а), вблизи левого края - рядом с ИК (см. рисунок Б.14, б) и вблизи правого края - около противоположной стенки от излучателя см. рисунок Б.14, в).

■4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4

Длина помещения, м Длина помещения, м

в)

Рисунок Б.14 - Распределение поля у правой стенки помещения К2 на частотах 230 МГц (сплошная линия) и 430 МГц (штриховая линия). ИК на потолке

Модель с расположением ИК на стене К2

На рисунке Б.15 представлена модель помещения, а на рисунке Б.16 -графическое распределение напряженности электрического поля, формируемого ИК в помещении на частотах 230 МГц (см. рисунок Б.16, а) и 430 МГц (см. рисунок Б.16, б). При этом расстояние ИК от стены составляет 0,05 м.

Рисунок Б.15 - Модель помещения К2 с размещением ИК на стенке

а) б)

Рисунок Б.16 - Распределение напряженности поля в помещении К2 на частотах 230 МГц (а) и 430 МГц (б)

На рисунке Б.17 представлены распределения электрического поля вдоль помещения К2 (ОХ) в случае, когда абонент находится на центральной линии (см. рисунок Б.17, а), вблизи левого края - рядом с ИК (см. рисунок Б.17, б) и вблизи правого края - около противоположной стенки от излучателя (см. рисунок Б.17, в).

-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4

Длила помещения, м Длила помещения, м

а)

б)

-4-3-2-101234

Длина помещения, м

в)

Рисунок Б.17 - Распределение поля у правой стенки помещения К2 на частотах 230 МГц (сплошная линия) и 430 МГц (штриховая линия). ИК на стенке

Расчет напряженности электрического поля в помещении К3

Модель с расположением ИК на потолке К3

На рисунке Б.18 представлена модель помещения К3, имеющего габариты 9,5 х 3,7 х 2,4 (Д х Ш х В) м, в котором расположен ИК.

а) б)

Рисунок Б.18 - Модель помещения К3 с ИК

На рисунке Б.19 представлено графическое распределение напряженности электрического поля, формируемое ИК в помещении на частотах 230 МГц (см.

рисунок Б.19, а) и 430 МГц (см. рисунок Б.19, а). При этом расстояние ИК от потолка составляет 0,05 м, аналогично предыдущим случаям.

а) б)

Рисунок Б.19 - Распределение напряженности поля в помещении КЗ на частотах 230 МГц (а) и 430 МГц (б)

На рисунке Б.20 представлены результаты расчета электрического поля вдоль помещения (ОХ) в случае, когда абонент находится на центральной линии помещения (см. рисунок Б.20, а), вблизи левого края - рядом с ИК (см. рисунок Б.20, б) и вблизи правого края - около противоположной стенки от излучателя (см. рисунок Б.20, в).

■5-4-3-2-1012 3 4 5 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5

Длина помещения, м Длина помещения. и

в)

Рисунок Б.20 - Распределение поля у правой стенки помещения К3 на частотах 230 МГц (сплошная линия) и 430 МГц (штриховая линия). ИК на потолке