Определение параметров поляризации и углов прихода электромагнитной волны КВ диапазона на основе анализа трех взаимно ортогональных проекций вектора поля

• Автор: Кобзарь, Владимир Анатольевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 164 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Список обозначений и сокращений
Введение
Глава 1. Классические методы определения параметров поляриза- 22 ции и углов прихода электромагнитной волны КВ диапазона при распространении в ионосфере Раздел 1.1. Методы измерения полного вектора поля радиоволны КВ 22 диапазона
1.1.1. Полный вектор поля радиоволны
1.1.2. Методы измерения углов прихода радиоволны
A. Амплитудные методы
Б. Фазовые методы
B. Амплитудно-фазовые методы
1.1.3. Методы измерения поляризации радиоволны
A. Метод поляризационной диаграммы
Б. Компенсационный метод
B. Метод разложения волны на две ортогональные компоненты 33 Г. Метод нескольких антенн фиксированной поляризации
1.1.4. Метод измерения параметров полного вектора поля радиоволны в одном приемном пункте без разноса по пространству
Раздел 1.2. Влияние ионосферы и магнитного поля Земли на параметры радиосигнала КВ диапазона
1.2.1. Пространственно-временные изменения ионосферы
А. Регулярные изменения в ионосфере
Б. Нерегулярные изменения в ионосфере
1.2.2. Особенности распространения радиоволн КВ диапазона и искажения ионосферных радиосигналов
А. Магнитоионное расщепление и поляризационные замирания

Б. Рефракция ионосферных радиоволн в ионосферных слоях и на крупномасштабных неоднородностях и вариации углов прихода
В. Рассеяние ионосферных радиоволн на мелкомасштабных неоднородностях и замирания радиосигналов Г. Многомодовость ионосферного радиосигнала и эффекты многомодовой интерференции Д. Помехи ионосферного канала
Раздел 1.3. Методы обработки ионосферного радиосигнала в радиотехнических системах
1.3.1. Пространственная фильтрация мод с помощью фазированных антенных решеток
1.3.2. Временное разделение мод
1.3.3. Доплеровская фильтрация и спектральнополяризационный метод
1.3.4. Поляризационная фильтрация мод ионосферного сигнала Выводы по главе
Глава 2. Моделирование измерения параметров поляризации и углов прихода электромагнитной волны на основе анализа трех взаимно ортогональных компонент полного вектора поля
Раздел 2.1. Алгоритм моделирования и обработки данных
2.1.1. Синтез и анализ поляризационного эллипса в двумерном линейном прямоугольном базисе
2.1.2. Определение амплитуд и фаз трех ортогональных компонент вектора поля по известным параметрам поляризации и углам прихода ЭМВ
2.1.3. Синтез параметров поляризации и углов прихода по трем взаимно ортогональным компонентам вектора поля
2.1.4. Алгоритм вычислений параметров поляризации и углов прихода ЭМВ
Раздел 2.2. Влияние интерференции мод радиосигнала и шумов на

точность восстановления параметров поляризации и углов прихода ЭМВ (численное моделирование)
2.2.1. Результаты анализа влияния интерференции на точность восстановления параметров полного вектора поля
2.2.2. Результаты анализа влияния шумов на точность восстановления параметров полного вектора поля
Выводы по главе
Глава 3. Экспериментальная проверка метода измерения параметров поляризации и углов прихода ЭМВ КВ диапазона в одном приемном пункте без разноса антенн по пространству
Раздел 3.1. Аппаратурно-программный комплекс измерения параметров поляризации и углов прихода электромагнитной волны КВ диапазона
3.1.1. Принцип действия АПК
3.1.2. Функциональная схема комплекса
3.1.3. Программное обеспечение комплекса
А. Алгоритм функционирования комплекса в режиме "Регистрация"
Б. Алгоритм функционирования комплекса в режиме "Обработка"
Раздел 3.2. Экспериментальная проверка реализуемости измерений параметров ПВП радиоволн КВ диапазона в одном приемном пункте без разноса антенн по пространству
3.2.1. Описание условий эксперимента
3.2.2. Результаты измерений параметров ПВП на короткой радиотрассе 106 А. Результаты измерений углов прихода фронта ЭМВ 106 Б. Результаты измерений параметров поляризации ЭМВ
3.2.3. Оценка достоверности измерений параметров ПВП ионосферного радиосигнала
Выводы по главе

сотами hjw.h2. Пусть Mi и М2 - точки на сфере Пуанкаре (рис. 3), соответствующие поляризациям этих антенн, а точка Ri изображает поляризацию волны Е. Используя известную формулу [34], можно записать выражение для отношения напряжений на согласованных нагрузках антенн в виде
Yl _ fhosS2
jr I Г*
V{ COSS{
где 2 Геометрическое место точек, изображающих все неизвестные поляризации, для которых V2/Vi=const, является окружность. Эта окружность лежит в плоскости, перпендикулярной плоскости большого круга М1М2 и пересекает его в некоторых точках Ai и А2. Учитывая, что точки Ai и Аг принадлежат искомой окружности, можно найти угловые расстояния ZAi Mi=2ax и ZA2 Mi=2a2 [34] из выражений
kj COSii
a, = arctg-2: -—*L, smo1,
(30)
Л71 *f COSii
a2= arctg
sin 5 2I
V2 h
где k2x =
v К
AiA2 на сфере, все точки которой соответствуют поляризациям с одинаковой эффективностью относительно двух известных поляризаций антенн (точки Mi и М2).
Осуществляя прием волны ~Е на последующие пары антенн с фиксированной поляризацией по аналогии определяется поляризация анализируемой волны. Для ее однозначного определения необходимо иметь четвертую антенну с известной поляризацией, причем точка М4, изображающая ее поляризацию на сфере Пуанкаре, не должна лежать в плоскости большого круга Mi, М2 и Мз.
Для определения параметров поляризации волны по данным амплитудных измерений применяются диаграммы, что затрудняет автоматизацию расчетов.
Таким образом, для того чтобы полностью определить поляризационные параметры волны, необходимо произвести амплитудные измерения с помощью четырех антенн известной фиксированной поля-