E.А. Антохин1, В.И. Власенко2, А.Р. Бестугин3, С.В. Дворников4, И.А. Киршина5

1,3-5 Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения
(Санкт-Петербург, Россия)

2,4 Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного (Санкт-Петербург, Россия)

Постановка проблемы. Особенности декаметрового диапазона, обусловленного значительными размерами определяющих его радиоволн, затрудняют использование в нем антенн, обеспечивающих эффективную работу в широкой полосе частот. Как следствие, практический интерес вызывают технические решения, направленные на расширение диапазонных свойств традиционных антенных систем. Один из таких подходов связан с модификацией приемопредающих полотен антенн.

Цель. Рассмотреть возможность повышения эффективности однопроводных антенн бегущей волны за счет модификации полотна антенны, элементы которого подчиняются логопериодическому закону в соответствии с изменением резонансных частот.

Результаты. Представлены результаты анализа электрических параметров проволочных антенн с бегущей волной тока, используемых в системах радиосвязи. Рассмотрены способы построения однопроводных переменно-фазных антенн и особенности их применения с учетом влияния проводимости подстилающей поверхности земли. Приведены результаты расчетов в среде MMANA-GAL параметров зигзагообразной однопроводной антенны бегущей волны, треугольные элементы которой построены в соответствии с логопериодическим законом изменения резонансных частот. Обоснованы рекомендации применения переменно-фазных антенных систем для различных физико-географических условий.

Практическая значимость. Представленные результаты подтверждают принципиальную возможность расширения диапазона эффективной работы для антенн типа ОБ за счет изменения их структуры. Дальнейшие исследования связаны с анализом зависимости электрических характеристик предлагаемого типа антенн в зависимости от изменения ее структуры, а также с переходом к совместной частотно-временной обработке сигналов.

Антохин E.А., Власенко В.И., Бестугин А.Р., Дворников С.В., Киршина И.А. Синтез широкодиапазонных однопроводных антенн бегущей волны // Радиотехника. 2022. Т. 86. № 7. С. 142-151. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202207-20

1. Яцкевич В.А., Полевиков В.М. Антенна бегущей волны с повышенной направленностью // Радиотехника. 1991. № 1. С. 60-63.
2. Чернышев С.Л., Виленский А.Р. Исследование балансных печатных щелевых антенн бегущей волны в составе широкополосных антенных решеток Х-диапазона // Радиотехника. 2013. № 11. С. 118-122.
3. Galin M.A., Kurin V.V., Shereshevsky I.A., Vdovicheva N.K., Antonov A.V., Andreev B.A., Klushin A.M. Coherent radiation from active josephson antennas // IEEE Transactions on Applied Superconductivity. 2021. V. 31. № 5. Р. 9376673.
4. Алексеев А.А., Железняк В.К., Комарович В.Ф. и др. Автоматизированная система контроля интенсивности физических полей рассеивания сигналов // Научное приборостроение. 2000. Т. 10. № 3. С. 77-87.
5. Sonkki M., Hovinen V., Salonen E.T., Sanchez-Escuderos D., Ferrando-Bataller M. Wideband dual-polarized cross-shaped Vivaldi antenna // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. 2015. V. 63. № 6. Р. 2813-2819.
6. Мальцев Г.Н., Сохен М.Ю., Плотников М.Ю. Сравнительный анализ диаграмм направленности логопериодических антенн и антенн бегущей волны коротковолнового диапазона // Сб. докладов «Научная сессия ГУАП». СПб: ГУАП. 2016. С. 92-96.
7. Костычов Ю.А., Майненгер К.А. Метод повышения эффективности передающих апериодических антенн замещением оконечных нагрузок приземными антеннами // Техника радиосвязи. 2018. № 2 (37). С. 47-54.
8. Ахияров В.В. Распространение радиоволн вблизи морской поверхности, покрытой слоем льда // Радиотехника. 2019. Т. 83. № 9(13). С. 63-71.
9. Саяпин В.Н., Дворников С.В., Симонов А.Н. и др. Метод пространственно-временной фильтрации радиосигналов на основе антенных решеток произвольной пространственной конфигурации // Информация и космос. 2006. № 3. С. 83-89.
10. Петров Б.М., Костромитин Г.И., Горемыкин Е.В. Логопериодические антенны с укороченными вибраторами // Известия вузов России. Сер. Радиоэлектроника. 2001. № 1. С. 21-31.
11. Дворников С.В., Власенко В.И. Энергетический расчет радиолиний военного назначения: Учеб. пособие. СПб: ВАС. 2020. 180 с.
12. Бестугин А.Р., Киршина И.А., Рыжиков М.Б., Якимов А.Н. Бортовые антенны локации и навигации с применением структур из композитных материалов / Под ред. А.Р. Бестугина. СПб: ГУАП. 2021. 440 с.
13. Berngardt O.I., Kurkin V.I., Kushnarev D.S., Grkovich K.V., Fedorov R.R., Orlov A.I., Kharchenko V.V. ISTP SB RAS decameter radars // Solar-Terrestrial Physics. 2020. V. 6. № 2. Р. 63-73.
14. Simonov A., Fokin G., Sevidov V., Sivers M., Dvornikov S. Polarization direction finding method of interfering radio emission sources // Internet of Things, Smart Spaces, and Next Generation Networks and Systems. 2019. Р. 208-219.
15. Ovsyanikov V.V. Antennas with steerable directional patterns // Telecommunications and Radio Engineering. 2018. V. 77. № 7.
    P. 563-582
16. Беседин А.Б., Жуков В.М., Харин А.Ф. Принципы построения фазированных антенных решеток корпоративных сетей подвижной коротковолновой радиосвязи // Радиотехника. 2006. № 5. С. 102-105.
17. Листопад Н.И., Ковалевич Д.А. Оптимизация параметров мобильных антенн ВЧ-диапазона // Доклады Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники. 2018. № 6(116). С. 73-79.
18. Chauloux A., Colombel F., Himdi M., Lasserre J.L., Pouliguen P. Low-return-loss printed log-periodic dipole antenna // IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. 2014. V. 13. Р. 503-506.
19. Бестугин А.Р., Власенко В.И., Дворников С.В., Киршина И.А. Анализ влияния геометрической структуры излучателей на электрические параметры наклонных логопериодических антенн // Современные наукоемкие технологии. 2021. № 11-1. С. 15-21.
20. Волхонская Е.В., Коротей Е.В., Кужекин Д.В. Оценка степени согласования логопериодической вибраторной антенны стандарта GSM-900 с фидерной линией по результатам модельного и натурного экспериментов // Радиотехника. 2016. № 2. С. 44-47.
21. Дворников С.В., Власенко В.И., Русин А.А. Синтез низкопрофильных антенн методом фрактального анализа // Научно-аналитический журнал Вестник Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России. 2021. № 4. С. 86-94.
22. Шевелев А. DL1PBD http://dl1pbd.de: 2004 – наст. время: создание MMANA от версии 2.01 до MMANA-GAL и далее (свободный доступ на 18.11.2020 http://www.radio.ru/mmana/).
23. Гончаренко И.В. Антенны КВ и УКВ. Часть 1. Компьютерное моделирование MMANA. М.: РадиоСофт, Радио. 2004. 128 c.
24. Дворников С.В., Осадчий А.И., Дворников С.С. и др. Демодуляция сигналов на основе обработки их модифицированных распределений // Контроль. Диагностика. 2010. № 10. С. 46-54.