Неспотворений прийом імпульсного сигналу без носійної частоти феритовою антеною

  • Т. N. Ogurtsova Інститут радіофізики та електроніки імені О.Я. Усикова Національної академії наук України https://orcid.org/0000-0002-3376-5814
  • N. K. Blinova Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна https://orcid.org/0000-0001-9388-0008
  • G. P. Pochanin Інститут радіофізики та електроніки імені О.Я. Усикова Національної академії наук України http://orcid.org/0000-0002-3211-4390
  • S. O. Masalov Інститут радіофізики та електроніки імені О.Я. Усикова Національної академії наук України http://orcid.org/0000-0003-1295-3493
  • V. V. Usova Інститут радіофізики та електроніки імені О.Я. Усикова Національної академії наук України https://orcid.org/0000-0002-2716-9151
Ключові слова: імпульсне електромагнітне поле, імпульсна надширокосмугова приймальна феритова антена, феритовий стрижень, імпульс без носійної частоти, спектральні функції

Анотація

Актуальність. В останні десятиліття сформувався новий напрямок радіолокації, в якому знайшли своє застосування часово та просторово обмежені сигнали з різноманітними видами обвідної та шириною частотного спектру. Застосування таких надширокосмугових (НШС) електромагнітних імпульсів при розв’язанні задач підповерхневого зондування вимагає змін у принципах побудови апаратури радіолокаційних систем, у тому числі і приймальних антенних систем.

Актуальною залишається задача побудови малогабаритної імпульсної НШС приймальної антени, яка має високу чутливість та не спотворює форму сигналу, який приймається. В якості таких антен можна використовувати феритові рамочні антени. Застосування феритових стрижнів у приймальних антенах дає змогу підвищити їх чутливість, залишаючи габарити малими. Методи конструювання НШС імпульсних феритових  антен знаходяться ще в початковій стадії свого розвитку і потребують всебічних фундаментальних і прикладних досліджень.

Мета роботи. Дослідити форму наведеного струму у приймальній антені, яка являє собою феритовий стрижень, охоплений витком провідника, при збудженні антени імпульсним електромагнітним полем у вигляді найбільш поширених функцій без носійної частоти.

Методи. Для розрахунків наведених струмів у провіднику, який охоплює феритовий стрижень, використовувався метод кінцевих різниць у часовому просторі (FDTD).

Результати. Виявлено взаємозв’язок та визначені співвідношення між оптимальними, з точки зору ефективного неспотвореного прийому сигналу, електродинамічними параметрами феритового елемента антени та частотно-часовими параметрами збуджуючого імпульсного поля у вигляді найбільш поширених функцій без носійної частоти, а саме функцій Гауса, 1-ї та 2-ї похідних за часом функції Гауса.

Висновки. Визначені параметри феритового елемента імпульсної приймальної антени та збуджуючого імпульсного електромагнітного поля без носійної частоти, при яких приймальна антена у вигляді феритового стрижня, охопленого витком провідника, забезпечує чутливий неспотворений прийом імпульсного сигналу.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Біографії авторів

Т. N. Ogurtsova, Інститут радіофізики та електроніки імені О.Я. Усикова Національної академії наук України

61085, м. Харків, вул. Академіка Проскури,4

N. K. Blinova, Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна

61022, м. Харків, м. Свободи,4

G. P. Pochanin, Інститут радіофізики та електроніки імені О.Я. Усикова Національної академії наук України

61085, м. Харків, вул. Академіка Проскури,4

S. O. Masalov, Інститут радіофізики та електроніки імені О.Я. Усикова Національної академії наук України

61085, м. Харків, вул. Академіка Проскури,4

V. V. Usova, Інститут радіофізики та електроніки імені О.Я. Усикова Національної академії наук України

61085, м. Харків, вул. Академіка Проскури,4

Посилання

Shirman IaD. O pervykh otechestvennykh issledovaniiakh po SShP lokatcii [About the first domestic studies on UWB location]. Radiotekhnika i elektronika. 1991;36(1):96-100. [in Russian].

Kharmut KhF. Nesinusoidalnye volny v radiolokatcii i sviazi [Nonsinusoidal waves in radar and communications]. red. A.P. Maltceva. Moskva: Radio i sviaz, 1985. 376 p. [in Russian].

Astanin LIu, Kostylev AA. Osnovy sverkhshirokopolosnykh radiolokatcionnykh izmerenii [Basics of ultra-wideband radar measurements]. Moskva: Radio i sviaz.1989. 192 p. [in Russian].

Masalov SA, Pochanin GP. Problemy i puti razvitiia sverkhshirokopolosnoi videoimpulsnoi georadiolokatcii [Problems and development paths of ultra-wideband video pulse georadar]. Radiofizika i elektronika. Kharkov: Institut radiofiziki i elektroniki NAN Ukrainy. 2005;10:633-640. [in Russian].

Khomich VI. Priemnye ferritovye antenny [Ferrite Receiving Antennas]. Moskva-Leningrad: Gos. energoizdat, 1960;370. 64 p. [in Russian].

Bobkov AM. Shirokopolosnaia priemnaia ferritovaia antenna s kombinirovannym serdechnikom [Combined core wideband receive ferrite antenna]: patent rossiiskoi federatcii 2256264, H01Q7/08 (RU). № 2004110863/09; Zaiavleno 2004.04.06.; Opubl. 2005 Jul. 10.

Krymskii VV. Magnitnaia antenna [Magnetic antenna]: A.s. 1681356 SSSR, MKI H01Q 7/06 / (SSSR). № 4349964/09; Zaiavleno 26 Dec. 1987; Opubl. 1991 Sep 30., Biul. №36. S.35. [in Russian].

Ogurtsova TN, Pochanin GP, Kholod PV. Sensitivity of UWB ferrite receiving antennas. Secоnd International Workshop Ultrawideband and Ultrashort Impulse Signals; – 2004 Sep. 19-22; Sevastopol. IEEE; 2004.p. 278-281.

Ogurtsova TN, Pochanin GP, Sidorenko YuB. Excitation of an electromagnetic field pulse in the magnetodielectric cylinder. Telecommunications and Radio Engineering. 2013;72(9):777-789.

Ogurtcova TN. Vybor parametrov ferritovogo elementa dlia impulsnoi SShP priemnoi antenny [Selection of parameters of a ferrite element for a pulse UWB receiving antenna]. Izvestiia vysshikh uchebnykh zavedenii. Radioelektronika. 2016;59(9):27-35. [in Russian].

Taflove A, Hagness S. Computational Electrodynamics: The Finite-Difference Time-Domain Method. 3rd ed. Boston, London: Artech House. 2005. 1038 p.

Bozort R. Ferromagnetizm [Ferromagnetism]. Moskva: Inostrannaia literatura. 1956. 784 p. [in Russian].

Ogurtcova TN, Sidorenko IuB. Vozbuzhdenie potoka magnitnoi induktcii vnutri magnitodielektricheskogo tcilindra [Magnetic induction flux excitation inside a magnetodielectric cylinder]. Radiofizika i elektronika. Kharkov: In-t radiofiziki i elektron. NAN Ukrainy. 2009;14(3):259-266. [in Russian].

Опубліковано
2019-12-24
Цитовано
0 статей