А. В. Шишлов – к.т.н., начальник отдела, ПАО «Радиофизика»; зам. зав. кафедрой радиофизики и технической кибернетики, Московский физико-технический институт (государственный университет)

E-mail: shishlov54@mail.ru

Ю. В. Кривошеев – к.т.н., ст. науч. сотрудник, ПАО «Радиофизика»; преподаватель, кафедра радиофизики и технической кибернетики, Московский физико-технический институт (государственный университет); преподаватель, кафедра конструирования антенно-фидерных систем радиотехнических информационных комплексов, Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)

E-mail: krivosheev-yury@yandex.ru

В. И. Мельничук – науч. сотрудник, ПАО «Радиофизика»

Д. Г. Паринов – аспирант, Московский физико-технический институт (государственный университет); инженер, ПАО «Радиофизика»

Предложен способ разбиения зоны обслуживания системы связи на соты, покрываемые многолучевой антенной с контурными лучами, с учетом наклонной дальности от станции до абонента. Рассмотрены примеры формирования идеальной диаграммы направленности с контурными лучами и диаграммы направленности реальной антенной системы S-диапазона с оптимизированными контурными лучами. Показано, что предложенный метод позволяет улучшить как коэффициент усиления антенны, так и отношение сигнал/помеха.

1. Hase Y., Miura R., Ohmori S. A novel broadband all-wireless access network using stratospheric platforms // Proceedings IEEE Vehicular Technology Conference. 1998. V. 2. P. 1191–1194.
2. Do-Seob Ahn, Bon-Jun Ku, Dong-Cheol Baek, Kwang-Ryan Park, Seong-Pal Lee. Conceptual design of the stratospheric communication system in Korea // 2nd International Symposium on Wireless Personal Multimedia Communications. 1999. P. 74.
3. Karapantazis S., Pavlidou F. Broadband communications via high-altitude platforms: A survey // IEEE Communications Surveys & Tutorials. 2005. V. 7. № 1. P. 2–31.
4. Baurreau F., Staraj R., Ferrero F., Lizzi L., Ribero J.-M., Chessel J.P. Stratospheric platform for telecommunication missions // 2015 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation & USNC/URSI National Radio Science Meeting. P. 914–915.
5. Minimum performance characteristics and operational conditions for high altitude platform stations providing IMT-2000 in the bands 1885–1980 MHz, 2010–2025 MHz // Recommendation ITU-R М.1456. 2000.
6. Technical and operational characteristics for the fixed service using high altitude platform stations in the bands 27.5–28.35 GHz and 31–31.3 GHz // Recommendation ITU-R F.1569*. 2002.
7. Frequency sharing between systems in the fixed service using high-altitude platform stations and satellite systems in the geostationary orbit in the fixed-satellite service in the bands 47.2–47.5 and 47.9–48.2 GHz // Recommendation ITU-R SF.1481-1*. 2000–2002.
8. Oodo M., Miura R., Hase Y. Onboard DBF antenna for stratospheric platform // Proceedings 2000 IEEE International Conference on Phased Array Systems and Technology. 2000. P. 125–128.
9. Ku B.J., Park J.M., Ahn D.S., Shishlov A.V., Shitikov A.M., Ganin S.A., Shubov A.G. Multi-beam and multi-faced DBF antenna for HAPS (high altitude platform station) // Republic of Korea. Telecommunications Review. 2002. V. 12. № 5. P. 756–769.
10. Ku B.-J., Kim Ya.-S., Kang B.-S., Ahn D.-S., Беляев А.С., Владимиров Н.В., Ганин С.А., Егоров Е.Н., Сусеров Ю.А., Шитиков A.M., Шишлов A.В., Шубов A.Г. Задача создания многопанельной многолучевой антенны для стратосферной системы связи. Этапы разработки // Антенны. 2005. № 1. С. 22–29.
11. Немировский М.С., Локшин Б.А., Аронов Д.А. Основы построения систем спутниковой связи. М.: Горячая линия – Телеком. 2016.
12. Dietrich F.J., Metzen P., Monte P. The Globalstar cellular satellite system // IEEE Trans. on Antennas and Propagation. 1998.
    1. 46. № 6. P. 935–942.
13. Lafond J.C., Vourch E., Delepaux F., Lepeltier P., Bosshard P., Dubos F., Feat C., Labourdette C., Navarre G., Bassaler J.M. Thales Alenia Space multiple beam antennas for telecommunication satellites // 8th European Conference on Antennas and Propagation. 2014. P. 186–190.
14. Metzen P.L. Globalstar satellite phased array antennas // Proceedings 2000 IEEE International Conference on Phased Array Systems and Technology. P. 207–210.
15. Rohwer A.B., Desrosiers D.H., Bach W., Estavillo H., Makridakis P., Hrusovsky R. Iridium main mission antennas – A phased array success story and mission update // 2010 IEEE International Symposium on Phased Array Systems and Technology. 2010. P. 504–511.
16. Анпилогов В.Р. Современные спутники связи и вещания. Какой спутник нужен России? Приложение 1: Антенны с контурной диаграммой направленности // Технологии и средства связи. 2005. № 6−2. Спец. выпуск «Спутниковая связь и вещание 2006». С. 75−76.
17. Шубов А.Г., Шишлов А.В. Эффективность антенных устройств с контурными диаграммами направленности // Электромагнитные волны и электронные системы. 1997. Т. 2. № 1. С. 54–57.
18. Шишлов А.В. Зеркальные антенны с контурными диаграммами направленности – эффективность и предельные возможности // Радиотехника. 2006. № 2. С. 45–50.
19. Шишлов А.В. Теория и проектирование зеркальных антенн для радиосистем с контурными зонами обслуживания // Радиотехника. 2007. № 4. С. 39–49.
20. Мельничук В.И., Шишлов А.В. Эффективность антенн с контурными диаграммами направленности. Двумерная задача // Радиотехника. 2014. № 1. С. 79–87.
21. Шишлов А.В., Кривошеев Ю.В., Мельничук В.И. Свойства контурных диаграмм направленности фазированных антенных решеток // Антенны. 2016. № 8. С. 44–56.
22. Shishlov A.V., Krivosheev Yu.V., Melnichuk V.I. Principal features of contour beam phased array antennas // 2016 IEEE International Symposium on Phased Array Systems and Technology (PAST). P. 1–8.
23. Диаграмма направленности спутниковой антенны, применяемая в качестве нормативной при проектировании фиксированной спутниковой службы, использующей геостационарные спутники // Рекомендация МСЭ R S.672-4*. 1997.
24. Colella M.J., Martin J.N., Akyildiz F. The HALO networkTM // IEEE Communications Magazine. 2000. V. 38. № 6. P. 142–148.
25. Fujimoto K., James J.R. Mobile antenna systems handbook. Boston–London: Artech House. 1994.
26. Bergmann J.R., Hasselmann F.J.V., Branco M.G.C. A shaped reflector antenna for mobile communications // IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium. Digest. 1999. V. 3. P. 2154–2157.
27. Zang S.R., Bergmann J.R., Moreira F.J.S. Omnidirectional dual-reflector antenna with a GO shaped main reflector for an arbitrary far-field pattern in the elevation plane // 2009 3rd European Conference on Antennas and Propagation. P. 3047–3050.
28. Zhiguo Ding. 5G: Moving to the next generation in wireless technology // Science Daily. 30 April 2015. URL: https://www.sciencedaily.com/ releases/2015/04/150430082723.htm.
29. Шишлов А.В., Левитан Б.А., Топчиев С.А., Анпилогов В.Р., Денисенко В.В. Многолучевые антенны для систем радиолокации и связи // Журнал Радиоэлектроники (электронный журнал). 2018. № 7. URL: http://jre.cplire.ru/jre/jul18/6/text.pdf.
30. Kitsuregawa T. Advanced technology in satellite communication antennas. Electrical and mechanical design. Boston–London: Artech House. 1989.
31. Howell J.M. Maximum-off-boresight gain, revisited // IEEE Antennas and Propagation Magazine. 1991. V. 33. № 2. P. 49–50.
32. Скобелев С.П. Фазированные антенные решетки с секторными парциальными диаграммами направленности. М.: Физматлит. 2010.
33. Инденбом М.В. Антенные решетки подвижных обзорных РЛС. М.: Радиотехника. 2015.
34. Shor N.Z. Minimization methods for non-differentiable functions. New York: Springer-Verlag. 1985.
35. Ben-Tal A., Teboulle M. A smooth technique for nondifferentiable optimization problems / In: Dolecki S. (ed.) Optimization // Proc. of the 5th French–German Conference. Lecture Notes in Mathematics. 1988. № 1405. P. 1–11.
36. Анпилогов В.Р., Шишлов А.В., Эйдус А.Г. Многолучевые антенные системы HTS // Технологии и средства связи. 2013. № 6–2. С. 54–67.
37. Возможности для глобального широкополосного доступа в интернет для систем фиксированной спутниковой службы // Рекомендация МСЭ R S.1782. 2007.
38. Анпилогов В.Р., Ермилов В. Сигнально-кодовые конструкции в каналах спутниковой связи и вещания // Технологии и средства связи. 2011. № 6–2. Спец. выпуск «Спутниковая связь и вещание – 2012». С. 82–85.