Журнал «Известия вузов. Радиоэлектроника» Индекс по каталогу «Пресса России» 42183

Журнал «Известия вузов. Радиоэлектроника»
Индекс по каталогу «Пресса России» 42183
№ 2, 2011, Том 54, 7 статей.
Журнал индексируется в международных базах:










SCOPUS
Google Scholar
OCLC
ВИНИТИ
РИНЦ
Academic OneFile
EI-Compendex
Gale
INSPEC
Summon by Serial Solutions
Информация представлена по следующему принципу (каждая статья с новой страницы):
1. страницы статьи с, по
2. УДК
3. ФИО авторов сокращенно
4. ФИО авторов полностью, если такая информация есть
5. ФИО авторов на английском
6. Название статьи на русском
7. Название статьи на английском
8. Название организации авторов
9. Аннотация на русском
10. Аннотация на английском
11. Ключевые слова
12. Список литературы статьи
3
3
От научного редактора выпуска
Шокало В. М.
Шокало Владимир Михайлович
ortk@kture.kharkov.ua
Shokalo V. M.
V. M. Shokalo
4
11
УДК 621.391.7
Стрельницкий А. А., Стрельницкий А. Е., Цопа А. И., Шокало В. М.
A. A. Strelnitskiy, A. E. Strelnitskiy, O. I. Tsopa, and V. M. Shokalo
Стрельницкий Алексей Александрович
stal.sivan@gmail.com
Strelnitskiy A. A.
Стрельницкий Александр Евгеньевич
strela126@rambler.ru
Strelnitskiy A. E.
Цопа Александр Иванович
knure-res@kharkov.ukrtel.net
Tsopa O. I.
Шокало Владимир Михайлович
ortk@kture.kharkov.ua
Shokalo V. M.
Модель прогнозирования энергетической защищенности систем абонентского радиодоступа
с разветвленными уличными и коридорными каналами связи
Prediction Model of Energy Security for the Systems of Subscriber Radio Access with Branched
Street and Corridor Communications Channels
Харьковский национальный университет радиоэлектроники
Украина, Харьков, 61166, пр-т Ленина, 14
Kharkiv National University of Radioelectronics (KhNURE)
Kharkiv, Ukraine
Аннотация.
Статья посвящена вопросам исследования энергетической защищенности
(помехоустойчивости + скрытности) систем абонентского радиодоступа, построенных на
основе разветвленных коридорных и уличных волновых каналов, образованных
архитектурными сооружениями. В рамках известной концепции отводного канала (канала
утечки информации) создана многополюсная модель, позволяющая методами
микроволновых цепей определять интенсивность волн в любом сечении рассматриваемой
структуры (в том числе и в отводном канале), а следовательно, и характеристики
защищенности.
Предложенная модель применена для исследования, путем численных экспериментов,
энергетической защищенности систем абонентского радиодоступа с разветвленными Wi–Fi
коридорными радиоканалами
Abstract—This paper is devoted to the issues of investigating the energy security (noise immunity
plus stealthiness) of subscriber radio access systems built on the basis of branched corridor and
street wave channels formed by architectural structures. A multiport model has been created within
the framework of the known concept of wire-tap channel (information leakage channel). This model
makes it possible to determine the intensity of waves at any section of the structure under
consideration (including the wire-tap channel) and, consequently, the security characteristics, by
using the methods of microwave circuits.
The proposed model was applied for investigating the energy security of subscriber radio access
systems with branched Wi–Fi corridor radio channels by using numerical experiments.
Ключевые слова:
интенсивность радиоволн, метод микроволновых цепей, многополюсная модель, отводной
канал, разветвленный волновой канал, численный эксперимент, энергетическая
защищенность
intensity of radio waves, method of microwave circuits, multipolar mode, borrowed channel,
branching wave channel, numerical experiment, energy security
1. Цопа А. И. Критерии оценки и пути повышения защищенности каналов связи цифровых
систем передачи информации на физическом уровне / А. И. Цопа // Радиотехника (04858972). — 2010. — Вып. 161. — С. 87–96.
2. Wyner A. D. The wire–tap channel / A. D. Wyner // Bell Sys. Tech. J. — 1975. — Vol. 54, No.
8. — P. 1355–1387.
3. Strelnitskiy А. А. Approximate Model for Estimation of Efficiency and Noise Immunity of
Branched Street and Corridor Wi–Fi and WiMAX Communications Channels / A. A. Strelnitskiy,
O. I. Tsopa, V. M. Shokalo // Telecom. and Radio Eng. — 2009. — Vol. 68, No. 17. — P. 1511–
1528.
4. Стрельницкий А. А. Модель многополюсника для расчета затуханий радиоволн в волновых
каналах архитектурных сооружений (Модель ХНУРЭ-ВКАС) / А. А. Стрельницкий, А. Е.
Стрельницкий, А. И. Цопа, В. М. Шокало // Сборник тезисов докладов 17-й Международной
Крымской конференции : СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии
«CriMiCo’2007» : т. 1. — Севастополь: СНТУ, 2007. — С. 215–217.
5. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение : пер. с англ. /
Б. Скляр. — 2-е изд. — М. : Издательский дом «Вильямс», 2003. — 1104 с.
6. Лихограй В. Г. Вероятность битовой ошибки при воздействии помех на системы
абонентского радиодоступа с учетом характеристик направленности их антенн / В. Г.
Лихограй, А. Е. Стрельницкий, В. М. Шокало // Радиотехника (0485-8972). — 2005. — Вып.
140. — С. 28–31.
7. Стрельницкий А. А. Микроволновая многополюсная модель разветвленных коридорных
радиоканалов при работе Wi–Fi системы внутри здания / А. А. Стрельницкий, А. И. Цопа, В.
М. Шокало // Сборник тезисов докладов 19 Международной Крымской конференции : СВЧтехника и телекоммуникационные технологии «CriMiCo’2009» : Т. 1. — Севастополь : СНТУ,
2009. — С. 271–272.
8. Гостев В. И. Линейные многоканальные устройства сверхвысоких частот / В. И. Гостев, В.
В. Конин, А. Л. Мацепура. — К. : Радіоаматор, 1997. — 315 с.
12
21
УДК 621.396.96
Коваль Ю. А., Иванова Е. А., Костыря А. А., Ал-Твержи Б. А.
Yu. Koval, E. Ivanova, A. Kostyrja, and B. Al-Tverji
Коваль Юрий Александрович
secrt@kture.kharkov.ua
Иванова Елена Александровна
ivanova@kture.kharkov.ua
Костыря Александр Алексеевич
secrt@kture.kharkov.ua
Ал-Твержи Басим Абдула
secrt@kture.kharkov.ua
Al-Tverji B.
Моделирование систем частотно-временной синхронизации, использующих сигналы общих
источников
Modeling Frequency-Time Synchronization Systems that Use Signals of Common Sources
Харьковский национальный университет радиоэлектроники
Украина, Харьков, 61166, пр-т Ленина, 14
Kharkiv National University of Radioelectronics (KhNURE)
Kharkiv, Ukraine
Аннотация.
В статье приведены результаты разработки и применения модели системы, использующей
сигнал общего источника для синхронизации территориально разнесенных стандартов
времени и частоты (так называемый алгоритм общего охвата — АОО). Отличительными
особенностями модели являются использование различных методов обработки
(взаимокорреляционная и согласованная фильтрация) и оценки временного положения
сигналов, а также учет многолучевости канала. Модель может быть использована для оценок
потенциальных погрешностей широкого класса систем синхронизации и возможности
применения в таких системах различных сигналов и способов их обработки
Abstract
Article presents results of design and implementation of system model that uses signal of a common
source to synchronize geographically distributed time and frequency standards (so-called general
coverage algorithm). The use of various processing (mutual correlation and matched filtering) and
estimation of time signal position methods as well as taking into consideration of multipath in
channel are essential peculiarities of the model. The model may be used for estimating potential
precision of a wide class of synchronization systems and the possibility of using various signals and
processing techniques in such systems.
Ключевые слова:
частотно-временная синхронизация, алгоритм общего охвата, согласованная фильтрация,
автокорреляционная функция, канальная погрешность, эффективная частота, пороговый
эффект
time-and-frequency synchronization, algorithm of general coverage, matched filter, function,
channel error, effective frequency, threshold effect
1. Актуальные проблемы метрологии в радиоэлектронике / под ред. В. К. Коробова. — М. :
Издательство стандартов, 1985. — 296 с.
2. Финкельштейн А. М. Фундаментальное координатно-временное обеспечение / А. М.
Финкельштейн // Вестник РАН. — 2007. — Т. 77. — С. 608–617.
3. Clairon A. A cesium fountain frequency standard: preliminary measurement / A. Clairon, P.
Laurent, G. Santarelli, et al. // IEEE Trans. Instrum., Meas. — 1958. — Vol. 44. — P. 128–131.
4. Domnin Yu. S. Use of cold cesium atoms in quantum frequency standards / Yu. S. Domnin, G. A.
Elkin, A. V. Novoselov, et al. // Quantum Electron. — 2004. — Vol. 34, No. 12. — P. 1084–1095.
5. Мангелл А. Дж. Национальные эталоны времени и частоты / А. Дж. Мангелл // ТИИЭР. —
1986. — Т. 74, № 1. — С. 37–54.
6. Болотов И. М. Развитие научно-технических основ СЕВ/ И. М. Болотов, А. Г. Геворкян //
Радионавигация и время. — 1992. — № 1. — С. 50–52.
7. Величко О. М. Державна програма створення та розвитку Державної служби єдиного часу і
еталонних частот / О. М. Величко, М. Т. Миронов, Г.С. Сидоренко та ін. // Український
метрологічний журнал. — 1996. — Вып. 4. — С. 13–16.
8. Клейман. О. С. Державний первинний еталон одиниць часу і частоти / О. С. Клейман, В. П.
Оголюк, Г. С. Сидоренко та ін. // Український метрологічний журнал. — 1997. — Вып. 3. —
С. 18–23.
9. Petley B.W. Time and frequency in fundamental metrology / B. W. Petley // Proc. IEEE. — 1991.
— Vol. 79, No. 1. — P. 1070–1076.
10. Антипов И. Е. Развитие теории и совершенствование радиометеорных систем связи и
синхронизации / И. Е. Антипов, Ю. А. Коваль, В. В. Обельченко. — Харьков : Коллегиум,
2006. — 416 с.
11. Синхронизация часов по сигналам «ГЛОНАСС» / Ю. Г. Гужва, А. Г. Геворкян, П. П.
Богданов, В. В. Овчинников // Радионавигация и время. — 1994. — № 1. — C. 11–14.
12. Теоретические основы радиолокации / под ред. Я. Д. Ширмана. — М : Сов. радио, 1970.
— 374 с.
13. Кащеев Б. Л. О возможности использования радиометеорного канала для синхронизации
национальной сети связи Украины / Б. Л. Кащеев, Ю. А. Коваль, С. Г. Кундюков // Зв’язок. —
1999. — № 5. — С. 32–36.
14. Кащеев Б. Л. Распространение сигналов синхронизации / Б. Л. Кащеев, Ю. А. Коваль, С. Г
Кундюков // Дiловий кур’єр. Зв’язок. — 1998. — № 36. — С. 7.
14. Кащеев Б. Л. Распространение сигналов синхронизации / Б. Л. Кащеев, Ю. А. Коваль, С. Г
Кундюков // Дiловий кур’єр. Зв’язок. — 1998. — № 38. — С. 4.
15. Бавыкина В. В. К вопросу о потенциальной точности фиксации временного положения
сигнала при сличении шкал хранителей времени / В. В. Бавыкина, Ю. А Коваль //
Радиотехника. — 1981. — Вып. 57. — С. 63–69.
16. Вентцель Е. С. Теория вероятности / Е. С. Вентцель. — М. : Наука, 1969. — 576 с.
17. Иглин С. П. Математические расчеты на базе MATLAB / С. П. Иглин. — СПб. : БХВПетербург, 2005. — 640 с.
22
33
УДК 528.2: 629.78
Жалило А. А., Желанов А. А., Шелковенков Д. А., Шокало В. М.
A. A. Zhalilo, A. A. Zhelanov, D. A. Shelkovenkov, and V. M. Shokalo
Жалило Алексей Александрович
A_Zhalilo@ukr.net
Zhalilo A. A.
Желанов Алексей Александрович
Datum@ukr.net
Zhelanov A. A.
Шелковенков Дмитрий Александрович
shellda@rambler.ru
Шокало Владимир Михайлович
ortk@kture.kharkov.ua
Shokalo V. M.
Высокоточное GPS–позиционирование с использованием фазовых наблюдений разностной
частоты
High-Precision GPS-Positioning Using the Phase Observations of Differential Frequency
Харьковский национальный университет радиоэлектроники
Украина, Харьков, 61166, пр-т Ленина, 14
Kharkiv National University of Radioelectronics (KhNURE)
Kharkiv, Ukraine
Аннотация.
Описаны результаты разработки комплекса новых эффективных алгоритмов и программного
обеспечения высокоточного GPS–позиционирования движущихся и статических объектов с
использованием фазовых наблюдений разностной частоты (Wide Lane наблюдения).
Представлены экспериментальные исследования алгоритмов разрешения фазовой
неоднозначности Wide Lane наблюдений и высокоточного позиционирования с
использованием реальной измерительной информации при проведении аэрофотосъемки на
борту летательных аппаратов и станций перманентной сети Украины. Описаны особенности
и возможности реализации предложенных процедур обработки GPS наблюдений.
Экспериментальным путем показано, что в стандартных условиях наблюдений достигается
полное разрешение фазовой неоднозначности и субдециметровая точность
позиционирования. Типичные среднеквадратические погрешности определения
местоположения динамических объектов составляют 3–5 см по плановым координатам и 3–7
см по высоте на базовых расстояниях до 150 км. Для статических определений
среднеквадратические погрешности не превышают 2–4 см по всем координатам на базовых
расстояниях до 170 км. Созданный отечественный программно-алгоритмический комплекс
является высокоточным инструментарием обработки наблюдений и может быть
рекомендован для различных практических приложений
Abstract
The results of developing a complex of new efficient algorithms and software for high-precision
GPS-positioning of moving and stationary objects have been described using the phase observations
of differential frequency (Wide Lane observations). Experimental investigations of the algorithms
for the phase ambiguity resolution of Wide Lane observations and high-precision positioning were
presented using the real measuring data during the performance of aerial photography on board the
aircraft and stations of the permanent network in Ukraine. Peculiarities and opportunities of
implementing the proposed procedures for processing of GPS observations were discussed. It was
shown experimentally that the complete resolution of phase ambiguity and the subdecimeter
accuracy of positioning can be achieved under the standard conditions of observations. Typical rootmean-square errors in determining the location of dynamic objects amount to 3–5 cm in terms of
plane coordinates and 3–7 cm in terms of height at base distances of up to 150 km. For static
determinations the root-mean-square errors do not exceed 2–4 cm for all coordinates at base
distances of up to 170 km. The developed domestic algorithmic software package is a high-precision
toolset for the processing of observations and can be recommended for different practical
applications.
Ключевые слова:
дифференциальний метод, высокоточное позиционирование, фаза несущей частоты, фазовые
GPS наблюдения, фазовый скачок, фазовая неоднозначность, разрешение фазовой
неоднозначности, линейная комбинация, разностная частота, двойная разность, одинарная
разность, кодовые наблюдения, кодово-фазовая комбинация, кинематическое
позиционирование, тропосферная и ионосферная коррекция, многолучевость, точность,
безыоносферная комбинация, базовая станция
wide lane, narrow lane, melbourne-wubbena, differential method, high-precision positioning, carrier
phase, phase gps observations, carrier phase slip, phase ambiguity, phase ambiguity resolution,
linear combination, differential frequency, double difference, single difference, code observations,
code-phase combinations, kinematic positioning, tropospheric and ionospheric corrections,
multipath, accuracy, iono-free combination, base station, wide lane, narrow lane, melbournewubbena
1. Гофманн-Велленгоф Б. Глобальна система визначення місцеположення (GPS). Теорія і
практика : пер. с англ. / Б. Гофманн-Велленгоф, Г. Лихтнеггер, Д. Коллинз ; пер. з англ. під
ред. Я. С. Яцкива. — К. : Наукова думка, 1995. — 380 с.
2. Жалило А. А. «OCTAVA»: многофункциональный программный инструментарий
обработки и анализа GPS/GNSS наблюдений / А. А. Жалило, Д. А. Шелковенков //
Интегрированные навигационные системы : XIV междунар. конф., май 2007, Россия : труды.
— C.-Пб. — 2007. — С. 319–321.
3. Жалило А. А. Мониторинг геометрической конфигурации многобазисной сети
широкозонной дифференциальной подсистемы космических навигационных систем
NAVSTAR и ГЛОНАСС / А. А. Жалило, С. Н. Флерко, А. И. Яковченко // Космическая наука
и технология. — 1999. — T. 5, № 1. — С. 59–68.
4. Isshiki H. Long Baseline GPS Kinematic Positioning by Wide–Lane Combination / H. Isshiki //
OCEANS’04. MTTS/IEEE TECHNO-OCEAN’04. — IEEE, 2004. — Vol. 4. — P.1807–1814.
5. Isshiki H. Wide–lane Assisted Long Baseline High Precision Kinematic Positioning by GNSS /
H. Isshiki // Journal of Global Positioning Systems. — 2004. — Vol. 4, No. 1–2. — P. 65–75.
6. Желанов А. А. Алгоритм и процедура верификации оценки целочисленных
неоднозначностей фазовых GPS наблюдений разностной частоты / А. А. Желанов //
Радиотехника (0485-8972). — 2009. — Вып. 158. — С. 43–52.
7. Шелковенков Д. А. Контроль качества кодовых и фазовых GPS-наблюдений на этапе
предварительной обработки / Д. А. Шелковенков // Интегрированные навигационные
системы: XIV междунар. конф., май 2007, Россия : труды. — С.-Пб. — 2007. — С. 310–312.
8. Minimum Operational Performance Standards for Global Positioning System/Wide Area
Augmentation System Airborne Equipment [Текст]: DO–229D, Изд. нояб. 2001. — Режим
доступа: http://www.rtca.org/onlinecart/product.cfm?id = 396.
9. Schaer S. «IONEX: The IONosphere maps EXchange format Version 1» // S. Schaer, W. Gurtner
// Режим доступа: ftp://igscb.jpl.nasa.gov/igscb/data/format/ionex1.ps.
10. Жданюк Б. Ф. Основы статистической обработки траекторных измерений / Б. Ф. Жданюк.
— М. : Сов. радио, 1978. — 350 с.
11. Wu J. T. Effects on antenna orientation on GPS carrier phase / J. T. Wu, S. C. Wu, G. A. Hajj, et
al. // Режим доступа: http://adsabs.harvard.edu/abs/1992asdy.conf.1647W.
34
43
УДК 621.396.23
Величко А. Ф., Величко Д. А., Харченко Е. В.
A. F. Velychko, D. A. Velychko, and H. V. Kharchenko
Величко Анатолий Федорович
Velychko A. F.
Величко Дмитрий Анатольевич
Velychko D A
Харченко Елена Викторовна
letter2me@ukr.net
Линеаризация зависимости фазового набега от дальности при отклонениях фазовых
характеристик каналов ретранслятора
Linearization of Dependence of Phase Incursion on a Distance in Case of Deviation of Phase
Characteristics of Retransmitter Channels
Институт радиофизики и электроники Национальной Академии наук Украины
Украина, Харьков, 61085, ул. Проскуры 12
Usikov Institute of Radiophysics and Electronics of the National Academy of Sciences of Ukraine
(IRE NASU)
Kharkiv, Ukraine
Аннотация.
Получены новые зависимости фазового набега сигнала ретрансляционного измерителя при
одновременном отклонении фазовых характеристик ретранслятора от номинальных
значений. Предложен новый способ компенсации отклонений от линейного закона
зависимости фазового набега от дальности до контролируемого объекта, позволяющий
существенно снизить результирующую ошибку. Рассмотрена возможность замены фазового
сдвига на входе ретранслятора введением дополнений в алгоритм обработки, показана
необходимость применения входного фазосдвигателя
Abstract
There are obtained dependences of phase incursion of retransmitting meter signal, obtained in case
of deviations of retransmitter phase characteristics from nominal values. New method of
compensation of deviations is supposed for the case of linear law of dependence of phase shift from
distance to the controlled object, when it considerably reduces an output error. Replacement of
phase shift change is considered taking into account the possibility of processing algorithm
modification. It is also shown the necessity of some additions for the input phase shifter circuit.
Ключевые слова:
pетрансляционный измеритель, сигнал, фаза, радиоволна, линейная зависимость, отклонение,
сдвиг частоты, моделирование
retransmitting meter, signal, phase, radiowave, linear dependence, deviation, frequency shift,
modeling
1. Principles of Optics. Electromagnetic Theory of Propagation, Interference and Diffraction of
Light // M. A. Max Born ; пер. с англ. С. Н. Бреуса, А. И. Головашкина, А. И. Шубина под ред.
Г. П. Мотулевич. — М. : Наука, ГРФМЛ, 1973. — 719 с.
2. Величко Д. А. Зависимости запаздывания сигнала ретрансляционного измерителя от
условий формирования ответного излучения / Д. А. Величко, С. А. Величко // Радиотехника.
— 2008. — Вып. 154. — С. 24–31.
3. Laybros S. The «Very–Near–Field» Region of Equiphase Radiating Apertures / S. Laybros, P. F.
Combes, H. J. Mametsa // IEEE Antennas Propag. Magazine. — August, 2005. — Vol. 47, No. 4.
— P. 50–66.
4. Величко А. Ф. Характеристики отраженного сигнала при ретрансляционном методе и
ограниченном подавлении боковых компонент спектра / А. Ф. Величко, Д. А. Величко //
Известия вузов. Радиоэлектроника. — 2000. — Т. 43, № 3. — С. 11–20.
5. Величко Д. А. Характеристики сигнала, отраженного плоскостью, при ретрансляционном
методе измерения / Д. А. Величко // Известия вузов. Радиоэлектроника. — 2000. — Т. 43, №
11. — С. 29–37.
6. Величко А. Ф. Фазовые соотношения и способ снижения погрешностей измерения
многочастотных ретрансляционных систем / А. Ф. Величко, Д. А. Величко, И. В. Курбатов //
Известия вузов. Радиоэлектроника. — 2005. — Т. 48, № 5. — С. 57–67.
7. Величко Д. А. Моделирование характеристик многочастотной ретрансляционной системы /
Д. А. Величко // Известия вузов. Радиоэлектроника. — 2008. — Т. 51, № 2. — С. 14–24.
8. Величко А. Ф. Характеристики запаздывания сигнала ретрансляционного измерителя,
работающего в зоне Френеля / А. Ф. Величко, Д. А. Величко, С. А. Величко // Известия вузов.
Радиоэлектроника. — 2009. — Т. 52, № 2. — С. 35–48.
9. Velychko A. F. The Phase Relationships and a Technique for Diminishing Measurement Errors in
Multifrequency Retransmitting Systems / A. F. Velichko, D. A. Velichko, and I. V. Kurbatov //
Radioelectron. Commun. Syst. — 2005. — Vol. 48, No. 5. — P. 48–56.
10. Velychko D. A. Modeling of characteristics of a multi-frequency retransmitting system / D. A.
Velychko // Radioelectron. Commun. Syst. — 2008. — Vol. 51, No. 2. — P. 67–74.
11. Velychko A. F. Signal delay characteristics of the measuring repeater unit operating in the
Fresnel zone / A. F. Velychko, D. A. Velychko and S. A. Velychko // Radioelectron. Commun. Syst.
— 2009. — Vol. 52, No. 2. — P. 80–88.
44
53
УДК 621.396.67
Усин В. А.1, Марков В. И.2, Помазанов С. В.3, Усина А. В.4, Филоненко А. Б.2
V. Usin1, V. Markov2, S. Pomazanov3, A. Usina4, and A. Filonenko2
Усин Владимир Ананьевич
Usin V.
Марков Василий Иванович
Markov V.
Помазанов Сергей Викторович
Pomazanov S.
Усина Анна Владимировна
Usina A.
Филоненко Александр Борисович
Filonenko A.
Системы контроля и диагностики технического состояния ФАР
Systems for Control and Diagnosis of Technical State of Phased Arrays
1Харьковский национальный университет радиоэлектроники
Украина, Харьков, 61166, пр-т Ленина, 14
2НИО ОАО «Холдинговая компания «Укрспецтехника»
Украина, Киев, 03022, ул. Трутенко, 2
3Антрацитовский техникум радиоэлектронного приборостроения
Украина, Луганская обл., Антрацит, 94613, ул. Ленина, 26
4Харьковский государственный университет питания и торговли
Украина, Харьков, 61051, ул. Клочковская, 333
1Kharkiv National University of Radioelectronics (KhNURE)
Kharkiv, Ukraine
2Joint Stock Company “Holding Company ‘Ukrspetstechnika’”
Kyiv, Ukraine
3Antratsyt Technical School of Radioelectronic Instrument Engineering
Antratsyt, Ukraine
4Kharkiv State University of Food Technology and Trade
Kharkiv, Ukraine
Аннотация.
Рассмотрены вопросы проведения калибровки ФАР, которая учитывает особенности,
связанные с их аппаратурной реализацией и условиями эксплуатации. Основное внимание
уделено диагностике технического состояния, процедурам проведения калибровки ФАР и
поддержанию требуемого амплитудно-фазового распределения (АФР) на апертуре в процессе
эксплуатации. Рассмотрены технические характеристики аппаратуры и программного
обеспечения встроенной системы контроля и калибровки ФАР. Приведены примеры системы
ввода контрольного сигнала, результатов проведения калибровки и определения параметров
ФАР в объектовых условиях
Abstract
There are considered questions of the calibration of phased arrays that take into account features,
related to their hardware realization and conditions of exploitation. The main attention is paid to
technical state diagnosis, procedures of calibration of phased array and to realization of amplitude
and phase distribution on the aperture during exploitation. Technical characteristics of hardware and
software built-in control system and calibration of phased arrays are considered. Examples of input
systems of control signal, results of calibration and determination of phased arrays parameters in
object conditions are presented here.
Ключевые слова:
фазированная антенная решетка, калибровка, контроль параметра, диагностика ФАР,
комплексный коэффициент передачи канала, амплитудно-фазовое распределение
1. Активные фазированные антенные решетки / Под ред. Воскресенского Д. И., Канащенкова
А. И. — М. : Радиотехника, 2004. — 488 с.
2. Вопросы перспективной радиолокации / Под ред. Соколова А. В. — М. : Радиотехника,
2003. — 512 с.
3. Марков В. И. Встроенная система контроля ФАР / В. И. Марков // Вісник Київського
Національного університету ім. Тараса Шевченка. — 2006. — Вип. 2. — C. 94–100.
4. Настройка, контроль и калибровка АФАР / В. А. Усин, В. И. Марков, В. А., С.
В. Помазанов, А. В. Усина // Радиотехника (0485-8972). — 2009. — Вып. 157. — С. 87–90.
5. Коммутационный метод измерения характеристик ФАР / Г. Г. Бубнов, С. М. Никулин, Ю.
Н. Серяков, С. А. Фурсов. — М. : Радио и связь, 1988. — 120 с.
6. Sarcione M. The Design, Development and Testing of the THAAD (Theater High Altitude Area
Defense) Solid State Phased Array (formerly Ground Based Radar) / M. Sarcione, J. Mulcahey,
D. Schmidt, et al. // IEEE Int. Symp. on Phased Array Systems and Technology. — 1996. — P.
260–265.
7. Mulcahey J. K. Calibration and Diagnostics of the THAAD Solid State Phased Array in a Planar
Nearfield Facility / J. K. Mulcahey, M. G. Sarcione // IEEE Int. Symp. on Phased Array Systems
and Technology. — 1996. — P. 322–326.
8. Scott M. SAMPSON MFR active phased array antenna / M. Scott // IEEE Int. Symp. on Phased
Array Systems and Technology, 2003. 14–17 Oct. 2003. — P. 119–123.
9. Werkhoven van G. H. C. Calibration aspects of the APAR antenna unit / G. H.
C. van Werkhoven, A.K. Golshayan // IEEE Int. Symp. on Phased Array Systems and Technology.
— 2000. — P. 425–428.
10. Lee K. M. A Built–In Performance–Monitoring/Fault Isolation and Correction (PM/FIG) System
for Active Phased Array Antennas / K. M. Lee, R. S. Chu, S. C. Liu // IEEE Trans. Antennas
Propag. — 1993. — Vol. 41, No. 11. — P. 1530–1540.
11. Lee K. M. A performance monitoring/fault isolation and correction system of a phased array
antenna using transmission–line signal injection with phase toggling method / K. M. Lee, R. S. Chu,
S. C. Liu // IEEE AP–S 1992 Symposium Digest (Chicago, IL), July 18–25, 1992. — Vol. 1. — P.
429–432. — IEEE Cat. No. 92CH43178–1.
12. Aumann H. M. Phased Array Antennas Calibration and Pattern Prediction Using Mutual
Coupling Measurements / H. M. Aumann, A. J. Fenn, F. G. Willwerth // IEEE Trans. Antennas
Propag. — July, 1989. — Vol. 37, No. 7. — P. 844–850.
13. Shipley C. Mutual Coupling–Based Calibration of Phased Array Antennas / C. Shipley,
D. Woods // IEEE Int. Symp. on Phased Array Systems and Technology. — 2000. — P. 529–532.
14. Large active phased array antenna calibration using MCM / T. Gao, Y. Guo, J. Wang, X. Chen //
IEEE Antennas and Propagation Society Int. Symp., 8–13 July 2001. — Vol. 2. — P. 606–609.
15 Hull W. P. AESA diagnostics in operational environments / W. P. Hull // Radar Conference,
1989 : Proceedings of the 1989 IEEE National 29–30 March 1989. — P. 107–112.
16. Agrawal A. A Calibration Technique for Active Phased Array Antennas / A. Agrawal, A. Jablon
// IEEE Int. Symp. on Phased Array Systems and Technology. — 2003. — P. 223–228.
17. Гузь В. И. Автоматизированная система для контроля и настройки ФАР / В. И. Гузь, В. И.
Марков, А. А. Зайцев и др. // Известия вузов. Радиоэлектроника. — 2007. — Т. 50, № 1. — С.
46–51.
18. Усин В. А. Основные тенденции развития ближнезонных методов измерения
характеристик антенн : ч. 2. : Методы контроля, настройки и измерения параметров ФАР / В.
А. Усин, В. И. Марков, С. В. Помазанов и др. // Радиотехника (0485-8972). — 2010. — Вып.
160. — С. 213–227.
19. Gouz V. I. An automated system for PAA control and adjustment / V. I. Gouz, V. I. Markov, A.
A. Zaitsev, V. A. Martynov and A. B. Filonenko // Radioelectron. Commun. Syst. — 2007. — Vol.
50, No. 1. — P. 31–34.
54
64
УДК 621.396.6
Лучанинов А. И., Гавва Д. С., Крикун Е. В.
A. I. Luchaninov, D. S. Gavva, and E. V. Krikyn
Лучанинов Анатолий Иванович
Luchaninov A. I.
Гавва Дмитрий Сергеевич
GavvaDS@gmail.com
Gavva D. S.
Крикун Елена Витальевна
elena-krikyn@rambler.ru
Krikyn E. V.
Условие конвергентности нелинейных электродинамических устройств
Convergence Condition for Non-Linear Electrodynamic Devices
Kharkiv National University of Radioelectronics (KhNURE)
Kharkiv, Ukraine
Харьковский национальный университет радиоэлектроники
Украина, Харьков, 61166, пр-т Ленина, 14
Аннотация.
Для электродинамических структур с нелинейными свойствами поверхностного импеданса с
использованием метода нелинейных интегральных уравнений получены условия
существования единственного периодического режима при периодическом внешнем
возбуждении (условия конвергентности). Выделен класс структур, для которых эти условия
выполняются. Приведены результаты моделирования полоскового вибратора с различными
характеристиками поверхностного импеданса. На этом примере показано, для
неконвергентных структур в определенных условиях возможно существование нескольких
режимов, при одних и тех же параметрах структуры
Abstract
For electrodynamic structures with non-linear properties of surface impedance conditions for
existence of a single periodic mode in case of periodic external excitation (convergence condition)
are obtained using non-linear integral equations method. Modeling results for a strip vibrator with
various characteristics of surface impedance are presented. On this example we demonstrate that in
non-convergent structures under certain conditions several modes may exist in case of the same
parameters.
Ключевые слова:
электродинамическая структура, поверхностный импеданс, нелинейные граничные условия,
нелинейные интегральные уравнения, условие конвергентности
electrodynamic structures, surface impedance, non-linear boundary conditions, nonlinear integral
equations, convergent condition
1. Chang K. Encyclopedia of RF and microwave engineering, Vol. 1–6 / K. Chang (Ed.). — New
Jersey : John Wiley & Sons, Inc., 2005.
2. Lancaster M. J. Passive microwave device applications of high–temperature superconductors /
M. J. Lancaster. — Cambridge University Press, 1999. — 337 p.
3. Hong J.–S. Microstrip Filters for RF–Microwave Applications / J.–S. Hong, M. J. Lancaster. —
New York : John Wiley & Sons, Inc., 2001. — 471 p.
4. Hansen R. C. Electrically Small, Superdirective, and Superconducting Antennas / R. C. Hansen.
— John Wiley & Sons, Inc., 2006. — 168 p.
5. Superconductors and Cryogenics for Future Communication Systems / M. Klauda, T. Kasser, B.
Mayer, C. Neumann // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. — 2000. — Vol. 48, No. 7. — P.
1227–1239.
6. Pal S. Novel designs of high–temperature superconducting bandpass filters for future digital
communication services / S. Pal // Journal of the Indian Institute of Science. — May–June, 2006. —
Vol. 86. — P. 257–264.
7. Zhou S. A. Electrodynamics of Solids and Microwave Superconductivity / S. A. Zhou. — John
Wiley & Sons, Inc., 1999. — 626 p.
8. Schrieffer J. R. Handbook of High–Temperature Superconductivity / J. R. Schrieffer, J. S.
Brooks. — New York : Springer, 2007. — 627 p.
9. Mateu J. Harmonic effects in balance algorithm to model nonlinear HTS filters subject to CDMA
signals / J. Mateu, C. Collado, J. M. O’Callaghan // IEEE on MTT–S Digest, Philadelphia. — 2003.
— P. 547–550.
10. Mateu J. Intermodulation Distortion in Coupled–Resonator Filters With Nonuniformly
Distributed Nonlinear Properties — Use in HTS IMD Compensation / J. Mateu, J. C. Booth, J. M.
O’Callaghan // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. — 2007. — Vol. 55, No. 4. — P. 616–624.
11. Лучанинов А. И. Электродинамические устройства с нелинейными свойствами
поверхностного импеданса. Условие конвергентности / А. И. Лучанинов, В. В. Журбенко //
Радиотехника (0485-8972). — 2005. — Вып. 143. — С. 19–27.
12. Satoh K. Improvement in Capacity Performance of Mobile Communication Systems Achieved
Through Cryogenic Receiver Front–End / K. Satoh, Y. Suzuki, T. Mimura et al. // 9th European
Conference on Applied Superconductivity. — Dresden, Germany. — September 13–17, 2009. — P.
12.
13. Vendik O. G. Applications of High–Temperature Superconductors in Microwave Integrated
Circuits / O. G. Vendik, I. B. Vendik, D. V. Kholodniak // Materials Physics and Mechanics. —
2000. — № 2. — P. 15–24.
14. Gubankov V. N. Nonlinear electric effects at superconductor–normal meetal contacts / V. N.
Gubankov, N. M. Margolin // Institute of Radio Engineering and Electronics, USSR Academy of
Sciences. — 1979. — № 12. — P. 733–737.
15. Yan Z. Optoelectronic Mixing in the NbN Superconducting Nanowire Single Photon Detectors /
Z. Yan, A. H. Majedi // Proc. SPIE. — 2009. — Vol. 7386.
16. Nonlinear HTS Lumped Elements in Microwave Transmission and Resonance Circuits / A. A.
Kalenyuk, A. I. Rebikov, A. L. Kasatkin, V. M. Pan // 2010 Int. Symp. on Physics and Engineering
of Microwaves, Millimeter and Submillimeter Waves (MSMW’2010). — June 21-26, 2010. —
Paper B–4.
17. Шифрин Я. С. Анализ антенн с распределенной нелинейностью / Я. С. Шифрин, А. И.
Лучанинов, М. А. Омаров // Антенны. — 2000. — № 1. — С. 70–83.
18. Аналіз нелінійних ефектів у надпровідникових мікросмужкових резонаторах / А.І.
Лучанінов, В. М. Шокало, В. В. Журбенко, М. А. Омаров // Вісник НУ Львівська політехніка.
Серія: Радіоелектроніка та телекомунікації. — 2002. — № 440. — С. 150–154.
19. Лучанинов А. И. Моделирование нелинейных эффектов в микрополосковых линиях с
высокотемпературной сверхпроводимостью / А. И. Лучанинов, В. В. Журбенко, М. А.
Омаров // Радиоэлектроника и информатика. — 2001. — № 3 (16). — С. 20–23.
20. Dahm T. Theory of microwave intermodulation in a high–Tc superconducting microstrip
resonator / T. Dahm, D. J. Scalapino // Appl. Phys. Lett. — 1996. — Vol. 69(27). — P. 4248–4350.
21. Collado C. Analysis and Simulation of the Effects of Distributed Nonlinearities in Microwave
Superconducting Devices / C. Collado // IEEE Trans. Appl. Superconductivity. — 2005. — Vol. 15,
No. 1. — P. 26–39.
22. Данилов Л. В. Нелинейные конвергентные электрические цепи / Л. В. Данилов //
Теоретическая электротехника. — 1970. — Вып. 9. — С. 87–93.
23. Синицкий Л. А. О периодическом режиме в электрической цепи, содержащей
нелинейные сопротивления / Л. А. Синицкий // Автоматический контроль и измерительная
техника. Киев, АН УССР. — 1960. — Вып. 4. — С. 54–57.
24. Лоскутов А. Ю. Введение в синергетику / А. Ю. Лоскутов, А. С. Михайлов. — М. : Наука,
1990. — 272 с.
25. Чуа Л. О. Машинный анализ электронных схем: Алгоритмы и вычислительные методы /
Л. О. Чуа, П. М. Лин. — М. : Энергия, 1980. — 640 с.