Широкополосная антенная система для малогабаритных средств радиомониторинга

• Автор: Куприц, Владимир Юрьевич
• Шифр специальности: 05.12.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 117 с. : ил.

РЕФЕРАТ
Диссертация содержит 117 страниц, 4 раздела, 107 рисунков, 14 таблиц, 61 источника, 1 приложение.
АНТЕННАЯ СИСТЕМА, АНТЕННАЯ РЕШЕТКА, АНТЕННА ВИВАЛЬДИ, РАДИОМОНИТОРИНГ, ПЕЛЕНГАТОРЫ, МОДЕЛЬ ТРАССЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАДИОВОЛН, ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.
Объектом исследования является широкополосная антенная система малогабаритных средств радиомониторинга, предназначенных для определения угловых координат источников радиоизлучения.
Цель диссертационной работы - создание и разработка широкополосной антенной системы малогабаритных средств радиомониторинга.
Проведены теоретические и экспериментальные исследования, направленные на расширение рабочего диапазона частот антенных систем и пеленгаторов на их основе. Показано, что для построения широкополосной антенной системы малогабаритных средств радиомониторинга целесообразно использовать антенные решетки с элементами Вивальди.
В диссертации на основании результатов моделирования и экспериментальных исследований создана и разработана антенная решетка с элементами Вивальди, расположенными в узлах треугольной сетки. Найдено значение шага расположения элементов Вивальди, при котором достигается максимальное значение коэффициента направленного действия. Экспериментально подтверждена возможность применения таких антенных решеток в фазовых пеленгаторах. Разработаны практические рекомендации по построению широкополосной антенной системы с применением элементов Вивальди малогабаритных средств радиомониторинга, предназначенных для определения угловых координат источников радиоизлучения.

Содержание
Введение

1 Анализ существующих подходов к построению широкополосной антенной системы

для малогабаритных средств радиомониторинга
1.1 Обзор существующих малогабаритных систем радиомониторинга.
Анализ технических требований к антенным системам
1.2 Современные подходы к построению широкополосных антенных систем
1.3 Возможности построения антенной системы. Постановка задач исследования
1.4 Выводы
2 Анализ характеристик широкополосной антенной системы для малогабаритных средств радиомониторинга
2.1 Анализ характеристик антенных решеток с элементами Вивальди
2.2 Моделирование работы антенной решетки с элементами Вивальди
в широкой полосе частот АР с целью достижения максимума КНД
2.3 Выводы
3 Моделирование влияния условий распространения радиоволн на наземных трассах на характеристики широкополосных антенных систем и созданных на их основе пеленгаторов
3.1 Модель наземной трассы распространения радиоволн
3.2 Исследование характеристик различных антенных систем и пеленгаторов
с помощью модели наземной трассы распространения радиоволн
3.2.1 Исследование влияния условий распространения радиоволн на характеристики амплитудных пеленгаторов с различными широкополосными антенными системами
3.2.2 Исследование характеристик фазовых пеленгаторов с различными широкополосными антенными системами
3.2.3 Результаты моделирования работы пеленгаторов с различными антенными
системами
3.4 Выводы
4 Экспериментальные исследования характеристик широкополосных антенн и пеленгаторов на их основе
4.1 Задачи проведения экспериментальных исследований
4.2 Аппаратура, используемая при проведении экспериментальных исследований
4.3 Методика проведения экспериментальных исследований
4.4 Результаты экспериментальных исследований характеристик антенн Вивальди
и макета антенной решетки с элементами Вивальди
4.5 Результаты экспериментальных исследований характеристик малогабаритных антенных систем и пеленгаторов на трассах протяженностью до 1 км
4.6 Результаты экспериментальных исследований характеристик малогабаритных антенных системтглеленгаторов на трассах їіротяжешіостью до 30 км
4.7 Сравнительный анализ экспериментальных и расчетных характеристик пеленгаторов
4.8 Предложения по проектированию антенных систем для малогабаритных широкополосных пассивных наземных систем радиомониторинга
4.9 Выводы
Заключение
Список литературы
Приложение 1 Примеры реализаций диаграмм направленности приемных антенн, пеленгационные характеристики амлитудного и фазового пеленгаторов при
частоте 18 ГГц
Приложение 2 Акты внедрения

2. Для обоснованного выбора конструкции широкополосной малогабаритной антенной системы необходимо провести экспериментальные исследования характеристик пеленгаторов с различными типами антенн.
3. Анализ имеющихся подходов к построению широкополосных антенных систем показал, что технические возможности по улучшению характеристик существующих комплексов радиомониторинга существуют. Наиболее перспективным в этом направлении является применение антенных решеток с элементами Вивальди. Такие решетки могут обеспечить необходимый коэффициент усиления антенной системы и требуемый сектор обзора за счет электронного сканирования луча. Кроме того, антенные решетки с элементами Вивальди обладают рядом других преимуществ.
4. Для определения характеристик пеленгаторов с антенными решетками из элементов Вивальди необходимо исследовать их достижимые характеристики, например, широкополосность.
5. Из-за зависимости характеристик антенной системы от частоты при работе в широком диапазоне частот необходимо обосновать ее выбор с учетом заданных характеристик пеленгатора.
6. Для обоснования конструкции антенной системы малогабаритного широкополосного пеленгатора при учете влияния условий распространения радиоволн над земной поверхностью необходимо использовать статистические методы исследования.
6. Результаты теоретического анализа и расчетов характеристик антенных систем и пеленгаторов на их основе необходимо подтвердить экспериментальными исследованиями на трассах различной протяженности.