Исследование и оптимизация антенн для систем связи и вещания с учетом требований электромагнитной экологии

• Автор: Иванов, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 05.12.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 184 с. : ил.

Глава 1. Электромагнитная экология, ее требования и методы проектирования проволочных антенн для систем связи и вещания

1.1. Современные методы обеспечения электромагнитной экологии передающих антенн

1.2. Интегральные уравнения для токов в проволочной антенне

1.3. Решение интегральных уравнений методом моментов

1.4. Базисные функции

1.5. Поле вблизи места установки антенны

1.6. Постановка задачи исследования

Глава 2. Методика анализа антенной системы

2.1. Распределение токов в системе проводников

2.2. Напряженность электрического поля вблизи антенны и ее диаграмма направленности

2.3. Учет влияния земной поверхности

Выводы по второй главе
Глава 3. Анализ влияния конструктивных элементов антенной решетки на распределение поля вблизи места установки антенны
3.1. Влияние геометрии оттяжек на поля под антенной
3.2. Влияние вибраторов и оттяжек с реактивными нагрузками на поле под антенной и диаграмму направленности
3.3. Исследование напряженности электрического поля для реальной УКВ радиостанции
3.4. Оптимизация антенной системы УКВ радиостанции
Выводы по третьей главе
Глава 4. Синтез вибраторной антенной решетки с учетом требований электромагнитной экологии
4.1. Элементы теории синтеза антенн

4.2. Синтез антенны с учетом требований электромагнитной экологии
4.3. Решение задачи синтеза для вертикальной антенной решетки с учетом требований электромагнитной экологии
Выводы по четвертой главе
Заключение
Литература
Приложение
П1. Графики распределений напряженности электрического поля вдоль координаты х с мачтой и сплошной оттяжкой для разных углов а П2. Графики распределений напряженности электрического поля вдоль координаты х при разбиении оттяжки на четвертьволновые отрезки, для разных углов а ПЗ. Графики распределений напряженности электрического поля вдоль координаты х при разбиении оттяжки на полуволновые отрезки, для разных углов а П4. Характеристики антенны итальянской фирмы АЬОЕЫА марки ASD.0l.02.2M.
П5. Текст программы расчета распределения тока в вертикальной вибраторной антенной решетке, с учетом влияния земной поверхности
П6. Текст программы расчета напряженности электрического поля для вертикальной вибраторной антенной решетки, с учетом влияния земной поверхности П7. Текст программы расчета диаграммы направленности для вертикальной вибраторной антенной решетки, с учетом влияния земной поверхности П8. Акт внедрения результатов кандидатской диссертационной работы

Общая характеристика работы
Актуальность проблемы. В настоящее время сложилась устойчивая тенденция развития телекоммуникационных систем, в частности сотовой связи и персонального радиодоступа. Увеличивается число телевизионных и радиовещательных каналов, обслуживающих потребности частного бизнеса, государственных предприятий и населения, что приводит к быстрому росту количества радиопередающих устройств.
Указанная тенденция увеличения объемов передаваемой информации приводит к электромагнитному загрязнению окружающей среды. Контроль защиты населения от вредного воздействия электромагнитного поля осуществляют государственные органы надзора. Ими устанавливаются ^ санитарные нормы и правила, которые определяют требования к передающим радио-, телевизионным, радиолокационным станциям и другим объектам, излучающим электромагнитную энергию в окружающую среду. Обеспечивая требования этих документов, нормирующих уровень электромагнитного поля вблизи антенной системы у поверхности земли, приходится снижать мощность передатчика, уменьшая тем самым зону и-обслуживания. Сложившаяся ситуация осложняется тем, что' при размещении новых излучающих устройств необходимо учитывать суммарные мощности электромагнитных полей всех действующих источников. Таким образом, требования экологической безопасности к каждому передатчику ужесточаются. Кроме того, в настоящее время, ^ прослеживается мировая тенденция ужесточения требований электромагнитной экологии.
Основным элементом радиопередающей системы, который определяет выполнение санитарных норм, является антенна. На практике антенные системы проектируют с учетом технических требований и уже для разработанной антенны проводят расчёт санитарно-защитной зоны.
Полное поле, обусловленное х составляющей элементарного излучателя (рис. 2.9)

' = 60яг—е" Яг
*0 1-^'
г
■У О
гхгу
-2(Г
Поле у-ой составляющей тока в сферической системе координат примет вид
Jl.fi
Рис. 2.9. Полное поле, обусловленное х составляющей элементарного излучателя
В декартовой системе координат выражения для составляющих напряженности электрического поля примут вид