Севостьянов С.В. Исследование и разработка методик расчета развязки в сложных антенно-фидерных системах объектов подвижной радиосвязи и телерадиовещания в целях обеспечения внутриобъектовой электромагнитной совместимости

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Самара, Самарский отраслевой научно-исследовательский институт радио, 2002. - 212 с.Специальность 05.12.07 "Антенны, СВЧ-устройства и их технологии"Научный руководитель - доктор технических наук, профессор А.Л. ВузовЦель диссертационной работы - создание эффективных методик и алгоритмов расчета развязки в сложных антенно-фидерных системах в целях обеспечения внутриобъектовой ЭМС радиосредств современных объектов подвижной радиосвязи и телерадиовещанияНаучная новизна работы заключается в следующем:
Впервые для целей анализа внутриобъектовой ЭМС предложена модель антенно-фидерной системы объекта как многополюсного соединения, содержащего сложную излучающую систему и фидерные тракты, причем сложная излучающая система включает в себя всю совокупность излучателей антенн объекта и окружающие металлоконструкции и анализируется на основе решения электродинамической задачи в строгой постановке.
Разработана методика анализа сложной излучающей системы для целей расчета ЭМС, включающая решение электродинамической задачи на основе метода коллокации с регуляризацией неустойчивого решения интегрального уравнения и вычисление параметров рассеяния и развязки в излучающей системе по распределению поля в дальней зоне.
Разработан алгоритм расчета развязки в антенно-фидерных системах для целей анализа внутриобъектовой ЭМС, включающий анализ сложной излучающей системы на основе разработанной методики и расчет развязок путем рекомпозиции антенно-фидерной системы как многополюсного соединения.
Получены новые результаты решения модельных и практических задач анализа характеристик развязки близкорасположенных антенн для целей расчета внутриобъектовой ЭМС и анализа влияния на эти характеристики близко-расположенных металлоконструкций.Практическая ценность результатов работы заключается в следующем:
Разработанные модели, методики анализа, алгоритмы и их программные реализации обеспечивают, для целей обеспечения внутриобъектовой ЭМС, расчет развязок между элементами широкого класса антенно-фидерных систем, включая системы произвольного числа близкорасположенных антенн произвольной поляризации, с учетом влияния окружающих металлоконструкций и характеристик фидерных трактов.
Полученные результаты решения модельных задач в области исследования влияния металлоконструкций на развязку антенн создают основу для вы-бора компоновочных решений, наилучших с точки зрения развязки и ЭМС, включая обоснование введения дополнительных пассивных элементов с целью увеличения развязки.
Разработанная уточненная методика построения и оценки профиля трассы с использованием цифровой карты местности позволяет автоматизировать процесс отбора препятствий и их классификацию при проведении расчетов напряженности поля полезных и мешающих радиосигналов в условиях распространении над реальной местностью и, тем самым, расширить возможности расчета известными методами межобъектовой ЭМС при частотно-территориальном планировании РЭС.Введение
1. Разработка общих моделей антенно-фидерных систем объектов телекоммуникаций для целей анализа электромагнитной совместимости
Антенно-фидерный тракт как фактор электромагнитной совместимости
Разработка моделей антенно-фидерной системы многостанционного объекта для целей анализа внутриобъектовой электромагнитной совместимости
Расчет характеристик составных частей многополюсных фидерных трактов для целей электромагнитной совместимости
Выводы по разделу
2. Разработка методики анализа сложной излучающей системы для целей расчета электромагнитной совместимости
Обоснование выбора подхода к решению задачи анализа
Разработка методики решения электродинамической задачи на основе метода коллокации с регуляризацией неустойчивого решения интегрального уравнения
Разработка методики анализа системы двух одноэлементных антенн при одном типе поляризации на основе преобразования базиса в пространстве формируемых диаграмм направленности
Обобщение методики анализа на случай произвольной поляризации излучаемых электромагнитных волн
Обобщение методики анализа на излучающую систему, содержащую произвольное число излучателей
Выводы по разделу
3. Разработка алгоритма расчета развязки в антенно-фидерных системах для целей анализа внутриобъектовой электромагнитной совместимости
Оценка погрешности и области применения методики анализа излучающей системы
Разработка эффективного алгоритма решения электродинамической задачи, исключающего повторное выполнение вычислительных процедур
Разработка и программная реализация общего алгоритма расчета развязки в антенно-фидерных системах
Решение тестовых задач
Выводы по разделу
4. Практическая реализация методики анализа сложных излучающих систем и алгоритма расчета развязки в антенно-фидерных системах для целей обеспечения электромагнитной совместимости при проведении модельных исследований, частотно-территориальном планировании и модернизации действующего радиоцентра подвижной связи
Исследование влияния элементов металлоконструкций опоры на уровень развязки антенн в сложной излучающей системе
Расчет уровня развязки средств подвижной радиосвязи и ОВЧ телерадиовещания для целей обеспечения межобъектовой ЭМС при частотно-территориальном планировании. Уточнение методики оценки профиля трассы
Расчет уровня развязки в излучающей системе, включающей вновь проектируемое АФУ на основе кольцевой антенной решетки и антенны существующих радиосредств, при модернизации действующего радиоцентра подвижной связи
Выводы по разделу
Заключение
Список литературы
Приложение. Акты об использовании результатов диссертационной работы