Рекомендації щодо розвитку антенних систем засобів радіорелейного зв’язку

Автор(и)

  • Андрій Марченко Національний університет оборони України, Україна https://orcid.org/0000-0002-1268-8012
  • Віталій Войтко Воєнна академія імені Євгенія Березняка, Україна https://orcid.org/0000-0003-2490-7697
  • Віталій Кузьменко Інститут спеціального зв’язку та захисту інформації Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0009-0003-3251-3820

DOI:

https://doi.org/10.33099/2311-7249/2023-47-2-119-124

Ключові слова:

радіорелейний зв’язок, електромагнітна хвиля, антенна система, діаграма спрямованості, адаптивна антенна решітка, поляризація, поляризаційно-голографічна антена

Анотація

У засобах радіорелейного зв’язку використовуються параболічні антени, що мають вузьку діаграму спрямованості, а також логоперіодичні та рефлекторні антени, які мають широкий промінь діаграми спрямованості. Але зазначені антени мають суттєвий недолік, оскільки мають лінійну поляризацію. Поширення електро-магнітних хвиль уздовж земної поверхні призводить до змінення виду поляризації внаслідок рефракції, при цьому енергетика сигналів зменшується. Тому під час передачі інформації існує проблемна ситуація, що обумовлена потребою забезпечення зв’язку в умовах поширення електро-магнітних хвиль над землею та забезпечення енергетичної доступності сигналів в умовах складної завадової обстановки. Метою статті є розроблення рекомендацій щодо розвитку антенних систем засобів радіорелейного зв’язку для усунення поляризаційної неузгодженості сигналів та антенних систем. Під час написання статті застосовано теоретичні методи, а саме аналіз досліджень і публікацій за антенною тематикою, аналіз побудови антенних систем радіорелейних станцій, їх узагальнення, пояснення виразу, що визначає дальність поширення електромагнітних хвиль у вільному просторі. Зазначений методологічний підхід дає змогу порівняти основні технічні характеристики, визначити переваги і недоліки конструкцій антен для досягнення мети статті. У роботі проведено аналіз конструктивних особливостей і технічних характеристик антенних систем засобів радіорелейного зв’язку, що формують діаграми спрямованості різної ширини та форми в заданих діапазонах робочих частот. Наведено основні переваги та недоліки цих антен. Зокрема зазначено, що загальним недоліком антенних систем засобів радіорелейного зв’язку є використання опромінювачів з лінійною поляризацією, що призводить до втрат потужності сигналів під час поширення електромагнітних хвиль уздовж земної поверхні. Для усунення такого негативного ефекту запропоновано використовувати адаптивні, за поляризацією, антенні решітки на основі поляризаційно-голографічних антен. Вплив поляризаційної неузгодженості засобів радіорелейного зв’язку розглянуто на основі аналізу залежності дальності від коефіцієнту поляризації. Крім того, показано, що для збільшення пропускної здатності цифрових радіорелейних станцій використовується технологія «Множинний вхід – множинний вихід», реалізувати яку можна за допомогою багатошарових поляризаційно-голографічних антен. Наведено основні переваги адаптивних антен. Розроблено рекомендації щодо напрямів подальшого розвитку антенних систем засобів радіорелейного зв’язку.

Посилання

Кушнір О. І., Васюта К. С., Озеров С. В., Литвин А. В., Северілов А. В. Основні тенденції та перспективи розвитку військового радіорелейного зв’язку. Збірник наукових праць Харківського університету Повітряних Сил. Харків: ХНУПС, 2017. № 4. С. 7–11.

Наритник Т. М., Почерняєв В. М., Повхліб В. С. Цифрові радіорелейні та тропосферні лінії зв’язку. Одеса : ОНАЗ ім. О. С. Попова, 2019. С. 27–32.

Sklar B., Harris F. J. Digital Communications: Fundamentals and Applications. 3-ed ed. Chicago, USA : Pearson, 2021. 2287 p.

Гурський Т. Г., Степаненко Є. О., Шишацький А. В. Оцінка граничної дальності зв’язку на сучасних радіо- та радіорелейних лініях. Збірник наукових праць ВІТІ. Київ, 2019. Вип. 1. С 6–17.

Марченко А. О., Войтко В. В., Буяло О. В., Семібаламут К. М. Шляхи підвищення стійкості та завадозахищеності радіорелейного зв’язку. Тези Міжнародної науково-практичної конференції «Сектор безпеки і оборони України на захисті національних інтересів: актуальні проблеми та завдання в умовах воєнного стану». (24 листопада 2022 року). Хмельницький : НАДПСУ, 2023. С. 891–893.

Замятин В. И., Гусак Ю. А. Поляризационно-голографические антенны: методы расчета и возможные конструкции. Радиоэлектроника, 1996. № 10. С. 19–26.

Марченко А. О., Гусак Ю. А., Войтко В. В. Багатошарова поляризаційно-голографічна антена : пат. 142499 Україна : H01Q 15/24. № u 2019 11692 ; заявл. 06.06.2019 ; опубл. 10.06.2020, Бюл. № 11. 8 с.

Вакуленко О. В., Ніколаєнко Б. А. Станція радіорелейна широкосмугова СРШ-5000 (станція радіорелейна Р-402). Навч. посіб. Київ: ІСЗЗІ КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2019. 85 с.

Нестерук. Радіорелейна станція Р-425C3. Посібник з експлуатування. Харків: ХНУПС, 2015. 69 с.

Краснер Є. Ю. Станція радіорелейна Р-450. Посібник з експлуатації. Харків: ХУПС, 2007. 56 с.

Смирнов Ю. А. Радиотехническая разведка. Москва : Воениздат, 2001. 456 с.

Гусак Ю. А., Марченко А. О. Застосування поляризаційної голографії при побудові антен в системах радіозв’язку. Збірник наукових праць ВІТІ НТУУ «КПІ». Київ, 2011. Вип. 3. С 23–27.

Sathish Ch. Adaptive antenna arrays : trends and appIications / editor Ch. Sathish. New York : Springer-Verlag Berlin, 2004. 661 p. URL: file:///C:/Users/НДВ/Downloads/vdoc.pub_adaptive-antenna-arrays-trends-and-applications.pdf (дата звернення: 29.05.2023)

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-09-22

Номер

Розділ

Розвиток теорії та практики створення інформаційно-телекомунікаційних систем