350 руб
Журнал «Успехи современной радиоэлектроники» №9 за 2010 г.
Статья в номере:
Особенности работы сверхширокополосных радиосистем с большими антеннами
Ключевые слова: сверхширокополосная система апертура антенны форма диаграммы направленности форма сигнала теорема взаимности
Авторы:
И.Я. Иммореев - д.т.н., проф., Московский авиационный институт, Научно-исследовательский центр сверхширокополосных технологий (НИЦ СШП МАИ). E-mail: immoreev@aha.ru
Аннотация:
Рассмотрены особенности радиосистем с высокими информационными возможностями, которые обеспечиваются короткими сверхширокополосными сигналами и антеннами с большой апертурой. В таких радиосистемах протяженность сигнала в пространстве становится, как правило, меньше физических размеров апертуры антенны. Показано, что в этом случае диаграммы направленности антенн на излучение и на прием становятся различными, что не позволяет использовать параметры антенны в режиме излучения также и для режима приема. При этом изменяется также форма сигнала, проходящего от входа передающей антенны до выхода приемной антенны. В результате его обработка в согласованном фильтре становится неэффективной.
Страницы: 59-71
Список источников
  1. Иммореев И.Я., Синявин А.Н.Излучение сверхширокополосных сигналов // Сб. Антенны. 2001. Вып. 1.
  2. Иммореев И.Я. Сверхширокополосные радары. Особенности и возможности // Радиотехника и электроника. 2009. Т. 54. №1. С. 5 - 31.
  3. Черноусов В.С. Нестационарное излучение антенных систем // Радиотехника и электроника. №8. 1965.
  4. Zaiping N. Radiation characteristics of travelling-wave antennas excited by nonsinusoidal currents // IEEE Electromagnetic Compatibility Transaction on? EMC-25. 1983. No. 1.
  5. Ковалев И.П., Пономарев Д.М., Клюев Е.А.Нестационарные процессы в проволочных антеннах при импульсном возбуждении // Сб. Антенны. 1988. № 4.
  6. Ковалев И.П., Пономарев Д.М. Анализ процессов излучения и приема импульсных сигналов // Радио и связь. 1996.
  7. Самсонов А.В. Пространственно-временные преобразования электромагнитных сигналов. М.: МЭИ. 1997.
  8. Bogerd J. C., Tijhuis A.G., Klaasen J.A. Electromagnetic excitation of a thin wire: a traveling-wave approach // IEEE Transaction on Antennas and Propagation. Aug. 1998. V. 46. No. 8.
  9. Захаров K.A., Сугак М.И. Излучение проволочной антенны для нестационарного возбуждения // Труды XXVIII конференции по теории и технологии антенн. 1998.
  10. Baum C. E. Some Characteristics of Electric and Magnetic Dipole Antennas for Radiating Transient Pulses, Sensor and Simulation Notes 125. Jan. 1971.
  11. Никольский Н. В. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Наука. 1973.
  12. Papas, Franceschetti: Pulsed Antennas // IEEE Transaction on Antennas and Propagation. V. 22. No. 5. Sept. 1974.
  13. Красюк Н. П., Дымович Н. Д. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Высшая школа. 1974.
  14. Harmuth, Henning F. Antennas and Waveguides for Nonsinusoidal Waves. New York: Academic Press. 1984.
  15. Baum C. E. Radiation of Impulse-Like waveforms, Sensor and Simulation Note 321. Nov. 1989.
  16. Астанин Л. Ю., Костылев А. А. Основы сверхширокополосных радиолокационных измерений. М.: Радиоисвязь. 1989.
  17. Baum C. E., General Properties of Antennas, Sensor and Simulation Note 330, Phillips Laboratory. July 1991.
  18. Baum C. E.,Farr E.G.Extending the Definitions of Antenna Gain and Radiation Pattern Into the Time Domain. Sensor and Simulation Notes350. Nov. 1992.
  19. Farr, E. G., and Baum C. E. The Radiation Pattern of Reflector Impulse Radiating Antennas: Early-Time Response, Sensor and Simulation Notes358. June 1993.
  20. Baum C. E. Impulse Radiating antennas. In: Ultra Wideband, Short-Pulse Electromagnetics. / ed. by Bertroni, et al. PlenumPress. 1993.
  21. Крымский В. В., Бухарин В. А., Заляпин В. И.Теория несинусоидальных электромагнитных волн. Челябинск: ЧГТУ. 1995.
  22. Baum C. E.,Farr E.G., Frost C. A. Transient Gain of Antennas Related to the Traditional ContinuowWave (CW) Definition of Gain. Sensor and Simulation Notes 412. July 1997.
  23. Baum C. E. Intermediate Field of an Impulse-Radiating Antenna, Sensor and Simulation Note 418. Dec. 1997.
  24. Smith G. S. On the interpretation for radiation from simple current distribution. IEEE Antennas and Propagation Magazine. V. 40. No. 3. June 1998.
  25. Скулкин С.П. О некоторых особенностях импульсных полей апертурных антенн // Изв. вузов. Сер. Радиофизика. 1999. Т. XLII. №2.
  26. Зайцев А. В. Исследования электромагнитных полей во временной области // В сб.: Антенны / под ред. Л. Д. Бахраха. Вып. 6 (51). М.: Радио и связь. 2001. С. 3 - 11.
  27. Подосенов С. А., Потапов А. А., Соколов А. А.Импульсная электродинамика широкополосных радиосистем и поля связанных структур / под ред. А. А. Потапова. М.: Радиотехника. 2003.
  28. Крымский В. В. Антенны несинусоидальных волн. Челябинск: ЦНТИ. 2004.
  29. Энергетические характеристики радиоканалов передачи-приема сверхширокополосных сигналов и сверхкоротких импульсов / под ред. В. Б. Авдеева. Воронеж: Военный институт радиоэлектроники. 2004.
  30. Моделирование малогабаритных сверхширокополосных антенн: коллективная монография / под ред. В. Б. Авдеева. Воронеж: ВГУ. 2005.
  31. Kohlberg I. and Baum C. On the Mathematical Structure of Frequency and Time Dependent Electromagnetic Fields of an Impulse Radiating Antenna, Proceedings of the International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications (ICEAA 05), Torino. Italy. Sept. 12-16. 2005.
  32. Домашенко Г.Д., Лисицын В.П., Мосин И.В.Определение параметров датчиков импульсного электрического поля с использованием принципа взаимности // Сб. докл. III Всероссийской научной конференции «Сверхширокополосные сигналы в радиолокации, связи и акустике». Муром. 2008.
  33. Giri D. V. Peak Power Gain in Time Domain of Impulse Radiating Antennas (IRAs), Sensor and Simulation Notes 546. Oct. 2009.
  34. Гольдштейн Л.Д. и Зернов Н.В. Электромагнитные поля и волны. М.: Советское радио. 1971.
  35. Герасимов П.А. Диаграммы направленности передающей и приемной антенн при излучении и приеме СШП-сигналов. Дипломныйпроект. МАИ. 2009.
  36. Hussain, Malek G.M., Antenna patterns of nonsinusoidal waves with the time variation of a Gaussian pulse-Part I // IEEE Trans. Electromagn. Compat. 1988. V. EMC-30. No. 4. P. 504 -512.
  37. Зернов Н.В., Меркулов Г.В. Антенны в режиме излучения (приема) сверхширокополосных сигналов // Зарубежная радиоэлектроника. 1991. № 1.
  38. Hussain, Malek G. M., Yedlin,Matthew J.Active Array Bearnforming for Ultra-Wideband Impulse Radar // IEEE International Radar Conference RADAR 2000. May 8-12 2000. Alexandria. USA.
  39. Свешникова М. П. Теорема взаимности в электродинамике и радиотелеграфии // Журнал русского физико-химического общества при Ленинградском университете. Ч. Физическая. 1927. Т. LIX. Вып. 5 - 6. С. 453 - 464.

  41. Нейман М. С. Принцип взаимности в теории антенн. Изв. электропромышленности слабого тока. 1935. № 8. С. 1 - 11.
  42. Пистолькорс А. А. Приемные антенны. М.: 1937.
  43. Фельд Я. Н. Теорема взаимности в электродинамике для неустановившихся процессов // Докл. Академии наук СССР. 1943. Т. 41. № 7. С. 294 - 297.
  44. Фельд Я. Н. Общая теорема взаимности в теории приемо-передающих антенн // Докл. Академии наук СССР. 1945. Т. 48. № 7. С. 503 - 505.
  45. Welch W. J. Reciprocity Theorems for Electromagnetics Fields Whose Time Dependence is Arbitrary // IRE Transactions on Antennas and Propagation. 1960. V. AP-8. № 1.
  46. Ru-Shao Сheo В. A Reciprocity Theorem for Electromagnetic Field with General Time Dependence // IRE Transactions on Antennas and Propagation. March 1965. P. 278 - 284.
  47. Фельд Я. Н. Теоремы и задачи нестационарных процессов электродинамики // Радиотехника и электроника. 1993. № 1. С. 38 - 48.
  48. SmithGlenn S. A Direct Derivation of a Single-Antenna Reciprocity Relation for the Time Domain // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. V. 52. No. 6. June 2004.
  49. Immoreev I., Sinyavin A.Radiation of Ultra Wideband Signal by an Antenna, which Length Exceeds Spatial Duration of a Signal. Proceeding of Millennium Conference on Antennas & Propagation (AP2000). Switzerland. Davos. April. 2000
  50. Иммореев И.Я., Синявин А.Н. Излучение сигнала, пространственная длительность которого значительно меньше длины антенны // Труды 55 Научной сессии, посвященной Дню радио «Радиотехника, электроника и связь на рубеже тысячелетия». Москва. Май 2000.
  51. Зайцев А. В., Иммореев И. Я., Синявин А. Н.
    Прием сверхширокополосных сигналов // Сб. докл.
    I Всероссийской научной конференции «Сверхширокополосные сигналы в радиолокации, связи и акустике». Муром. 2003.
  52. Zaisev A. V., Immoreev I. Ya. The scope of application of a reciprocity principle in the theory of antennas at radiation and reception of ultrawideband signals. Ultrawideband and Ultrashort Impulse Signals. International Conference. Sevastopol. Ukraine. 2004.
  53. ЗайцевА. В.Применениепринципавзаимностивтеорииантеннприизлучениииприемесверхширокополосныхсигналов. Сб. докл. IМеждународной конференции «Сверхширокополосные сигналы и сверхкороткие импульсы в радиолокации, связи и акустике». Суздаль. 2005.
  54. Зайцев А. В., Иванов Д. Н. Линейные антенны в режиме приема сверхширокополосных сигналов // Сб. докл. II Всероссийской научной конференции: «Сверхши­рокополосные сигналы в радиолокации, связи и акустике». Муром. 2006.
  55. Zaisev A.V., Ivanov D.N. Ultrawideband signals transformation by linear antennas in reception mode. Ultrawideband and Ultrashort Impulse Signals. International Conference. Sevastopol. Ukraine. 2006.
  56. Фокеев П.И. Излучение и прием СШП-сигналов с внутриимпульсной модуляцией (ЛЧМ и ФМН). Дипломныйпроект. МАИ. 2010 г.