М. М. Ивойлова, А. В. Кашин, В. А. Козлов

Филиал РФЯЦ-ВНИИЭФ «НИИИС им. Ю.Е. Седакова» (г. Нижний Новгород, Россия)

Постановка проблемы. Применение сигналов с широким спектром в радиотехнических системах (РТС) связано с рядом преимуществ, таких как повышение разрешающей способности, скрытности и помехоустойчивости работы для локационных систем, увеличение скорости и объема передаваемой информации для систем связи и телеметрии. При проектировании перспективных РТС наземного и космического базирования, использующих сигналы с широким спектром, важной задачей для обеспечения условий оптимального приема является определение формы и поляризации принимаемых сигналов после прохождении через ионосферу Земли.

Цель. Исследовать дисперсионные искажения основных видов сигналов с широким спектром дециметрового диапазона длин волн при распространении в ионосфере Земли, а также получить численные оценки ожидаемых искажений для средних широт на высотах от 100 км до 1000 км при максимальной солнечной активности.

Результаты. Получены осциллограммы и спектры сигналов в виде сверхкоротких импульсов (СКИ-сигналы), радиоимпульсов с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ-сигналы), сверхширокополосных (СШП) шумовых сигналов (СШПШ-сигналы) для высот от 100 км до 1000 км при нормальном распространении θ = 0. Приведены графики зависимостей частоты от времени, построенные на основе динамических преобразований Фурье при перемещении оконной функции вдоль всего временного интервала, на котором существуют сигналы. Представлены спектры сигналов с учетом поворота плоскости поляризации в процессе распространения.

Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании РТС, использующих сигналы с широким спектром, как наземного, так и космического базирования.

Ивойлова М.М., Кашин А.В., Козлов В.А. Дисперсионные искажения сигналов с широким спектром при распространении в ионосфере Земли // Антенны. 2021. № 2. С. 90–101. DOI: https://doi.org/10.18127/j03209601-202102-12

1. Вопросы перспективной радиолокации / Под ред. А.В. Соколова. М.: Радиотехника. 2003.
2. Меркулов В.И., Сузанский Д.Н., Чернов В.С. Перспективы применения сверхкоротких импульсных сигналов в авиационных бортовых радиолокационных системах // Антенны. 2014. № 10 (209). С. 11–19.
3. Иммореев И.Я. Сверхширокополосные радары. Особенности и возможности // Радиотехника и электроника. 2009. Т. 54. № 1. С. 5–31.
4. Дмитриев В. Технология передачи информации с использованием сверхширокополосных сигналов // Компоненты и технологии. 2003. № 9. С. 72–76.
5. Дмитриев В. Технология передачи информации с использованием сверхширокополосных сигналов // Компоненты и технологии. 2004. № 1. С. 64–67.
6. Арманд Н.А. Распространение широкополосных сигналов в дисперсионных средах // Радиотехника и электроника. 2003. Т. 48. № 9. С. 1045–1057.
7. Лазоренко О.В., Черногор Л.Ф. Сверхширокополосные сигналы и физические процессы. Методы анализа и применение // Радиофизика и радиоастрономия. 2008. Т. 13. № 4. С. 270–322.
8. Белов А.С., Яркина Е.Ю. Особенности распространения сверхширокополосных электромагнитных импульсов в ионосфере Земли // Труды XIV науч. конф. по радиофизике. ННГУ. 2010. С. 16–17.
9. Брюнелли Б.Е., Намгаладзе А.А. Физика ионосферы. М.: Наука. 1988.
10. ГОСТ 25645.146-89. Ионосфера Земли. Модель глобального распределения концентрации, температуры и эффективной частоты соударений электронов.