Представлено описание нового метода повышения разрешающей способности радиоимпульсных датчиков (РЛД), предназначенных для систем ближней радиолокации (СБРЛ) обнаружения и измерения параметров движения объектов локации. Суть метода состоит в том, что контролируемую область пространства с находящимися в ней целями периодически облучают зондирующими радиоимпульсами, причем во время их излучения одновременно принимают отраженные от целей радиоимпульсы и разделяют их на два квадратурных канала. Далее смешивают их с зондирующими радиоимпульсами, преобразуют перекрывающиеся по времени части этих радиоимпульсов в область низких доплеровских частот в виде двух квадратурных видеоимпульсов. Затем полученные в этих каналах квадратурные видеоимпульсы дискретизируют по амплитуде, запоминают во множестве моментов времени и подвергают цифровой обработке по предложенному алгоритму. Метод реализован в РЛД, выполненном на базе рупорно-линзовой антенны, доплеровского приемопередающего модуля с квадратурными выходами преобразованных сигналов, блока синхронизации и формирования импульсов, а также блока цифровой обработки сигналов. РЛД может найти применение в бортовых СБРЛ (например, автомобильных), предназначенных для обнаружения движущихся целей, измерения расстояния до них, а также определения скорости и направления движения. Результаты экспериментальных исследований получены на примере автодинного РЛД 8-мм диапазона, выполненного на основе генератора на планарном диоде Ганна.
В статье разработана модель системы спутниковой связи на основе широкополосных сигналов с относительным фазовым кодированием. Используется система из четырех сигналов с двоичной фазовой манипуляцией. Спектры сигналов расширены методом прямой последовательности. Моделируется работы системы в условиях действия импульсных радиопомех и в условиях действия флуктуационных помех. Получены характеристики помехоустойчивости системы к импульсным помехам с распределением Джонсона и помехам в виде белого гауссовского шума.
Проведен анализ затухания сигнала в спутниковом радиоканале Ka-/Q-диапазонов. Показано, что затухание сигнала при прохождении через осадки является динамической величиной, изменяющейся в диапазоне от 0 до 15,5 дБ в зависимости от интенсивности дождя, в отличие от других составляющих затухания, которые могут рассматриваться как квазистатические величины. Определены энергетические потери с учетом всех составляющих затухания для высокоэллиптической орбиты спутников, которые для максимальной интенсивности дождя составили соответственно 235 и 218 дБ для Ka- и Q-диапазонов.
В статье представлены результаты экспериментальных исследований характеристик многолучевости и нестационарности тропосферного канала связи, выполненных на трассе Красноярск - Балахта протяженностью 144 км на частоте передачи радиосигналов 5 ГГц. Полученные данные измерений могут быть использованы при моделировании тропосферного канала в процессе проектирования систем тропосферной связи для оценки эффективности разрабатываемых алгоритмов, предназначенных для повышения энергетической эффективности систем тропосферной связи.
Базовым структурным элементом объемно-модульных СВЧ-устройств является многослойный полосково-щелевой переход, который обеспечивает электромагнитную связь между его слоями в широком диапазоне частот. Известна математическая модель многослойного полосково-щелевого перехода, основанная на применении схемотехнических аналогий элементов его конструкции. Однако в работах, связанных с исследованием его эквивалентной схемы, отражены только амплитудно-частотные зависимости без анализа других электродинамических параметров, таких как фазочастотные характеристики и зависимости входного сопротивления от частоты. Целью настоящей работы является оценка электродинамических параметров многослойного полосково-щелевого перехода на основе его эквивалентной схемы, аппроксимируемой фильтром Чебышева I рода, а также проведение сравнительного анализа результатов схемотехнического и электродинамического его моделирований. При этом сопоставлению результатов моделирований подлежали: 1) амплитудно-фазовые характеристики функций коэффициента отражения и коэффициента передачи; 2) изменение входного сопротивления в диапазоне частот. В результате проведенного исследования установлено, что эквивалентная схема многослойного полосково-щелевого перехода может быть аппроксимирована фильтром Чебышева I рода и по заданным возвратным/вносимым потерям в полосе пропускания и их граничным частотам позволяет определять необходимые волновые сопротивления полосковых и щелевого резонаторов, корректно отражая при этом все его электродинамические характеристики.
Формулы электродинамики, широко используемые при описании объектов, содержащих диэлектрические среды, дают противоречащие физике результаты в случае, когда диэлектрическая проницаемость среды принимает отрицательное значение. Проблему снимают уточненные формулы, позволяющие рассчитывать электрические потенциалы точечного заряда и точечного дипольного момента, емкость конденсатора, а также плотность энергии электромагнитного поля и добротность материала. Формулы справедливы для любых сред как с положительной, так и с отрицательной действительной частью комплексной диэлектрической проницаемости.
В статье представлены результаты исследования, направленного на миниатюризацию микрополоскового фазовращателя с переключаемыми линиями передачи. Было получено два компактных фазовращателя - один, в котором классический отрезок линии передачи был заменен фильтром нижних частот, и второй, в котором фильтры по питанию были выполнены на SMD-элементах. При сравнении теоретических и экспериментальных характеристик фазовращателей между ними было обнаружено расхождение, которое связано с различием значений диэлектрической проницаемости подложек в модели и прототипе, а также из-за различий в номиналах сосредоточенных элементов и допусках при изготовлении макетов.
Рассмотрена возможность применения прореженных классических линейных антенных решеток для синтеза на их основе двумерных прореженных MIMO антенных решеток. Рассмотрена MIMO антенная решетка, приемные и передающие элементы которой расположены на двух взаимно ортогональных линиях. На примере этой решетки показано, что диаграмма направленности ее виртуальной апертуры обладает свойством разделимости пространственных переменных. Это позволяет для линеек приемных и передающих элементов использовать расположение элементов прореженной классической линейной антенной решетки. Показано, что прореженная MIMO антенная решетка может формировать диаграмму направленности с более низким уровнем боковых лепестков, чем полная решетка, при сохранении ширины главного лепестка неизменной. Приведена зависимость, позволяющая определить пиковый уровень боковых лепестков двумерной прореженной MIMO антенной решетки при заданном коэффициенте прореживания. Received: 06.10.2023. Accepted: 01.11.2023.
В настоящей работе предложен новый класс глиссадных антенных решеток. Определены требования к амплитудно-фазовому распределению токов вдоль антенной решетки глиссадного радиомаяка, при котором угол глиссады не зависит от отражающих свойств подстилающей поверхности и уровня снежного покрова на ней. Предложна процедура построения антенной решетки из двух подрешеток, одна из которых излучает так называемый сигнал «несущая плюс боковые частоты», а вторая - сигнал «боковые частоты». Частным случаем найденной антенной решетки служит эквидистантная антенная решетка, в которой могут быть частично совмещены излучающие элементы подрешетки сигнала «несущая плюс боковые частоты» и подрешетки сигнала «боковые частоты». Экспериментальные исследования выполнены с 4-элементной эквидистантной антенной решеткой в составе глиссадного радиомаяка. Измерения глиссады воздушным судном-лабораторией в течение двух лет подтвердили стабильность положения глиссады при изменении высоты снежного покрова при использовании предложенной антенной решетки. Летные испытания образца системы посадки с представленным глиссадным радиомаяком показали, что система обеспечивает параметры по 3-й категории, т. е. при нулевой видимости при заходе самолета на посадку и при посадке.
Предложен принципиально новый подход к поверке и калибровке бортового оборудования радиомаячной системы обеспечения инструментального захода воздушных судов на посадку, заключающийся в использовании для этих целей непосредственно радиомаяков, находящихся в эксплуатации на действующих аэродромах. Теоретически и экспериментально исследовано оригинальное решение задачи проверки и калибровки бортового оборудования путем формирования посадочных радиосигналов с заданными значениями информационного параметра на основе сигналов непосредственно радиомаяка и передаче сформированных сигналов через окружающее пространство на вход бортовых приемников системы посадки. Показано, что серийно выпускаемые глиссадный и курсовой радиомаяки дециметрового диапазона длин волн, дополненные сумматором сигналов и передающей антенной с радиочастотным кабелем, позволят выполнить проверку и калибровку бортового посадочного оборудования с точностью, соответствующей требованиям ГОСТ 15827-70. Контроль показаний нулевого значения информационного параметра на индикаторе радиомаячной системы навигационно-пилотажного прибора путем излучения глиссадным радиомаяком сигналов с коэффициентом разнослышимости сигналов, равным нулю, экспериментально подтвержден при работе с радиотехнической системой ближней навигации РСБН-2С и РСБН-ПКВ, входящих в состав воздушных судов АН-26Ш, ТУ-134Ш, ТУ-134УБЛ. Контроль выполнен аэродроме на стоянках технического обслуживания воздушных судов.