Выпуск 1 (24), 2015 г.

ТЕХНИКА РАДИОСВЯЗИ

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ СБОРНИК

ВЫПУСК 1 (24), 2015 г.

УДК 621.371

МЕТОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ НАПРЯЖЕННОСТИ ПОЛЯ ЗЕМНОЙ ВОЛНЫ ДЛЯ ДВ-, СВ-, КВ-КАНАЛОВ СВЯЗИ НА ВЫСОКОШИРОТНЫХ МНОГОКУСОЧНЫХ ИМПЕДАНСНЫХ ТРАССАХ

© Ю.Б. Башкуев, Л.Х. Ангархаева, М.Г. Дембелов, И.Б. Нагуслаева,В.Б. Хаптанов, Д.Г. Буянова

Обоснованы методы расчета напряженности поля земной волны для ДВ-, СВ-,КВ-каналов связи на высокоширотных многокусочныхимпедансных трассах. Рассмотрен поверхностный импеданс морских акваторий в летнее и зимнее время. Разработаны методы расчета поля земной волны над неоднородными импедансными трассами, в том числе над слоисто-неоднородной структурой «лед – море».

Ключевые слова: радиоволны, структура «лед – море», импедансная трасса, поверхностный импеданс, поверхностная электромагнитная волна, радиомаяк.

УДК 621.371

ОСОБЕННОСТИ МОДЕЛИРОВАНИЯ РАСПРОСТРАНЕНИЯ КОРОТКИХ ВОЛН В ВЫСОКИХ ШИРОТАХ

© Д.В.Благовещенский, О.А.Мальцева, М.М.Анишин, Д.Д. Рогов

С моделированием условий распространения коротких волн (КВ) в высоких широтах связаны определенные трудности. Одной из используемых моделей является Международная справочная модель ионосферы IRI. Ее тестирование в условиях высоких широт проводилось в основном на примере критической частоты f₀F2. В данной работе проведена оценка отклонений модельных максимальных применимых частот и времени распространения от экспериментальных значений для 17 трасс российского Севера в спокойных условиях 13 февраля 2014 г. Показано, что адаптация модели IRI к f₀F2 текущей диагностики увеличивает соответствие и выводит оценки на уровень отклонений для медиан, которые являются нижним пределом.

Ключевые слова: прогноз, ионосфера, распространение КВ, модель IRI, высокоширотная зона.

УДК 621.396.67

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОВОЛОЧНЫХ АНТЕНН, ПОКРЫТЫХ

ДИЭЛЕКТРИКОМ С ПОМОЩЬЮ ПРОГРАММЫ NEC-2

© А.С. Юрков

Рассматривается метод моделирования проволочных антенн, покрытых диэлектриком. Метод основан на том, что замкнутые цилиндрические поверхности, составляющие поверхность антенны, рассматриваются как поверхности с заданным импедансом. Решение граничной задачи электродинамики вне этих поверхностей может быть получено численно с помощью хорошо известной программы NEC-2. Внутри этих поверхностей решение может быть получено аналитически. В случае проволочной антенны, покрытой диэлектриком, поверхностный импеданс имеет индуктивный характер, его можно промоделировать как индуктивную нагрузку соответствующего сегмента антенны. В приближении тонкого провода получена простая формула, определяющая распределенную индуктивность, моделирующую наличие диэлектрического покрытия. Указывается также, что в рамках предложенного подхода можно моделировать линию Губо.

Ключевые слова:антенна, диэлектрическое покрытие, электродинамика, моделирование, поверхностный импеданс.

УДК 621.371

РАСЧЕТ ПОТЕРЬ ВЧ-РАДИОВОЛН ПРИ ОТРАЖЕНИИ ОТ ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ

© М.М.Анишин, Л.П.Радио

Представлен способ расчета одной из важных энергетических характеристик КВ-канала связи – потерь ВЧ-радиоволны при отражении от поверхности Земли на многоскачковых радиолиниях. Подробно описан алгоритм нахождения потерь отражения, учитывающий рабочую частоту, угол падения луча, его поляризацию, а также параметры поверхности отражения. На основе изложенного алгоритма проведены расчеты и сделаны выводы относительно поведения данной энергетической характеристики в различных условиях.

Ключевые слова: прогноз, распространение ВЧ-радиоволн, потери при отражении от Земли, поляризация волн.

УДК 621.396.7:681.3

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ Систем развертывания СПО ДЛЯ ЭВМ комплексов дальней радиосвязи

Исследованы топология информационного оборудования и технические характеристики ЭВМ комплексов дальней радиосвязи. Рассмотрена эффективность существующих систем развертывания СПО с точки зрения методологии и используемой функциональности. Разработана программная архитектура системы развертывания СПО, соответствующая требованиям отрасли ОПК и являющаяся основой для создания программного продукта, решающего подавляющее большинство задач, возникающих при развертывании СПО на конкретном узле связи.

Ключевые слова:комплекс дальней радиосвязи, топология информационного оборудования, система развертывания, программная архитектура, программный модуль, UML-диаграмма.

УДК 621.396.7:681.3

АНАЛИЗ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ РАЗЛИЧНЫХ ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ В ЗАДАЧАХ ПРИЕМА И ОБРАБОТКИ ЦИФРОВОГО СИГНАЛА

© П.В. Прохоров, С.В.Федоров

В общих чертах описаны взаимодействие операционной системы с аппаратными устройствами, в частности с сетевой подсистемой, а также реализация многозадачности. Изучены поведение операционной системы при приеме потока данных с большой частотой следования пакетов, а также влияние выбора политики диспетчеризации на ее быстродействие в рамках определенной задачи.

Ключевые слова: сетевая подсистема, взаимодействие аппаратных устройств с ядром операционной системы, прерывания и их обработка, SDR, оценка производительности пропускной способности.

УДК 681.3

РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ СИСТЕМНОГО УРОВНЯ ETHERNET-КОММУТАТОРА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БИБЛИОТЕКИ SYSTEMC ИTLM

© Д.В. Белов

Рассмотрена разработка верификационной модели системного уровня Ethernet-коммутатора. Представлены результаты тестирования модели.

Ключевые слова:SystemC, TLM, коммутатор, моделирование.

УДК 681.3

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КООРДИНАТ СОТРУДНИКОВ И ТЕХНИКИ ПРЕДПРИЯТИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ WI-FI

© Е.И. Дудяк

Рассмотрены известные подходы к использованию технологии Wi-Fi для построения систем локального позиционирования применительно к задаче контроля местоположения сотрудников на территории предприятия. Проанализированы достоинства и недостатки, а также оценена применимость описываемых методов к инфраструктурам существующих Wi-Fi-сетей.

Ключевые слова: позиционирование, трилатерация, Wi-Fi.

УДК 621.394.18

СИСТЕМА ВВОДА ПРЕДЫСКАЖЕНИЙ НА ОСНОВЕ КОРРЕКТИРУЮЩИХ ТАБЛИЦ

© И.Е. Кащенко

Описывается разработанная автором система компенсации нелинейных искажений транзисторных радиопередающих устройств декаметрового диапазона. За основу взят принцип предыскажения сигнала, поступающего на радиопередающее устройство. Вводимые предыскажения рассчитываются на основе корректирующих таблиц фазы и амплитуды сигнала, что обеспечило высокие результаты работы системы на примере реального радиопередающего устройства.

Ключевые слова: линеаризация, компенсация, нелинейные искажения, таблица фазы, таблица амплитуды, радиопередающий тракт.

УДК 621.396.662.2

НЕРАВНОМЕРНОСТЬ ШАГА ПЕРЕСТРОЙКИ ДИСКРЕТНОЙ ПЕРЕМЕННОЙ ИНДУКТИВНОСТИ И СПОСОБ РАСЧЁТА ДЛЯ ЕЁ УСТРАНЕНИЯ

© А.И. Марков

Проведен анализ влияния индуктивностей выводов реле на изменение шага перестройки в дискретной индуктивности. Выявлено возникновение неравномерности шага перестройки. Приведен способ расчёта значений элементов дискретной индуктивности, позволяющий исключить такую неравномерность.

Ключевые слова: дискретная катушка переменной индуктивности, численный способ расчёта, оптимизация параметров подбором.

УДК 621.372.54

РАЗРАБОТКА НИЗКОЧАСТОТНЫХ ПАВ-ФИЛЬТРОВ И ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ПАВ-МИКРОСБОРОК В ОТЕЧЕСТВЕННЫХ КОРПУСАХ ПОД ПОВЕРХНОСТНЫЙ МОНТАЖ

© С.А. Доберштейн

Представлены конструкции и технологии для производства низкочастотных (НЧ) фильтров на поверхностных акустических волнах (ПАВ) диапазона частот 30–80 МГц и высокочастотных (ВЧ) ПАВ-микросборок диапазона частот 150–500 МГц в отечественных корпусах под поверхностный монтаж для перспективного рынка УКВ-радиоаппаратуры.

Ключевые слова: ПАВ-фильтры, корпуса под поверхностный монтаж.

METHODS AND RESULTS OF CALCULATIONS OF THE FIELD INTENSITY OF THE GROUND WAVE FOR LF-MF-HF COMMUNICATION LINES AT THE HIGH-LATITUDE MULTISECTIONAL IMPEDANCE PATHS

The report is devoted to substantiation of methods of calculation of the field intensity of the ground wave for LF-MF-HF communication lines at the high-latitude multisectional impedance paths. The surface impedance of sea areas in summer and winter time is сonsidered. The methods of calculation of earth wave field over inhomogeneous impedance paths, including over the layered-inhomogeneous structure «ice – sea», are developed.

Keywords: radiowaves, structure «ice – sea», impedance path, surface impedance, surface electromagnetic wave, radio beacon.

PECULIARITIES OF HF PROPAGATION MODELING IN HIGH LATITUDES

Certain difficulties are connected to modeling of HF propagation conditions in high latitudes. One of the used models is the International Reference model of ionosphere IRI. Its testing in the conditions of high latitudes was led in the core by way of example of a critical frequency f₀F2. In the present paper, the estimation of deviations of modeling maximum usable frequencies and propagation time from the experimental values for 17 paths of the Russian north in quiet conditions is fulfilled on February, 13^th 2014. It is shown that adaptation of the IRI model to f₀F2 current diagnostics increases correspondence and deduces estimations on level of deviations for medians which are the lower limit.

Keywords: prediction, ionosphere, HF propagation, model IRI, high.

SIMULATION OF WIRE ANTENNAS COATED BY DIELECTRIC BY MEANS OF NEC-2 CODE

The paper describes a method for simulation of wire antennas coated by dielectric. The method is based on the description of the cylindrical surfaces, constituting the antenna, as closed surfaces with a given surface impedance. The solution of the boundary problem of electrodynamics out off these surfaces can be accomplished numerically by well-known NEC-2 code. Under this surfaces the solution can be obtained analytically. In the case of wire antenna coated by dielectric the surface impedance has inductive character, it can be simulated as inductive load of corresponding antenna segments. In the thin-wire approximation a simple equation for distributed inductance, simulating the presence of dielectric coating, is derived. The possibility of Goubau line modelling within framework of this approach is also pointed out.

Keywords: antenna, dielectric coating, electrodynamics, modeling, surface impedance.

CALCULATION OF LOSSES OF HF RADIO REFLECTED FROM THE GROUND

The paper presents a method of calculating one of the most important energy characteristics of HF communication channel – loss of HF radio waves by reflection from the surface of the Earth to the multi-hop radio links. It describes in detail the algorithm for finding the reflection losses, taking into account the operating frequency, the angle of incidence of the beam, its polarization and reflecting surface parameters. On the basis of the algorithm, calculations and conclusions about the behavior of the energy performance in different conditions are performed.

Keywords: prediction, HF propagation, reflection losses from the Earth, polarization waves.

IMPROVING OF THE INSTALLATION SOFTWARE FOR THE SPECIAL RADIO COMMUNICATION SOFTWARE SYSTEMS

Existing hardware and software systems used on the radio communication systems. Effectiveness and disadvantages of the modern software installation systems form are considered in point of view connected with methodology and functionality. Designed software complex architecture based on the modern Russian military software standards and able to solve almost a couple of problems combined with software installation task.

Keywords: radio communication systems, hardware infrastructure, installation software, software architecture, software plugin, UML diagram.

PERFOMANCE ANALYSIS OF VARIOUS OPERATING SYSTEMS IN RECEIVING AND DIGITAL SIGNAL PROCESSING TASKS

This paper describes general view on interaction between operating system and hardware devices, network subsystem in particular. It also describes multitasking realization. Operating system behavior during receiving data flow with high frequency of getting batches as well as the influence of the choice of dispatching policy on its performance within a certain task are examined.

Keywords: network subsystem, interaction between hardware devices and operating system kernel, breakups and their processing, SDR, estimation of capacity performance.

DEVELOPMENT OF A MODELOF SYSTEM-LEVEL ETHERNET SWITCH USING THE SYSTEMC AND TLM LIBRARY

This article describes the development of verification model of the system-level of the Ethernet switch. It presents the results of testing the model.

Keywords: SystemC, TLM, switch, modeling.

APPROACHES FOR LOCAL POSITIONING OF STAFF AND VEHICLES USING WI-FI TECHNOLOGY

This paper describes common approaches to building Wi-Fi local positioning systems which are used for staff location monitoring on organisation territory. Advantages and drawbacks of this aproaches are analized and appclicability for existing Wi-Fi networks is estimated.

Keywords: positioning, location, trilateration, Wi-Fi.

SYSTEMS OF PREDISTORTIONS INPUT ON THE BASIS OF CORRECTING TABLES

This paper describes the system of balancing of nonlinear distortions of decameter transistor radio transmitters developed by the author. It is based on the principle of distortion of signal incoming into radio transmitter. Input predistortions are calculated on the basis of correcting tables of phase and amplitude of the signal, which provides high effectiveness of work of the system by way of example of real radio transmitters.

Keywords: linearization, balancing, nonlinear distortions, phase table, amplitude table, radio-transmitting path.

NON-UNIFORMITY OF THE STEP OF REORGANIZATION OF DISCRETE-RECONSTRUCTED DIAL-UP INDUCTANCES AND THE MEAN OF CALCULATION FOR ITS ELIMINATION

The analysis of influence of inductances of outputs of the relay on change of a step of reorganization in the discrete inductance is carried out. Origin of non-uniformity of a step of reorganization is revealed. The calculation method of values of elements of the discrete inductance is resulted, allowing eliminating such non-uniformity.

Keywords: the discrete coil of variable inductance, a numerical method of calculation, optimization of parameters by selection.

DEVELOPMENT OF THE LOW FREQUENCY SAW FILTERS ANDHIGH FREQUENCY SAW MODULES IN THE DOMESTIC SMD PACKAGES

This paper presents the designs and manufacture technologies of the low frequency 30-80 MHz surface acoustic wave (SAW) filters and high frequency 150-500 MHz SAW modules in the domestic SMD packages for promising market of the VHF electronic equipment.

Keywords: SAW filters, SMD packages.