Выпуск 3 (23), 2014 г.
ТЕХНИКА РАДИОСВЯЗИ
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ СБОРНИК
ВЫПУСК 3 (23), 2014 г.
УДК621.391.52:551.510.535
ВЛИЯНИЕ УРОВНЯ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ И ГЕОМАГНИТНЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ НА ТОЧНОСТЬ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ КРИТИЧЕСКОЙ ЧАСТОТЫ ИОНОСФЕРЫ
© А.А. Васенина
Исследована изменчивость уровней солнечной и геомагнитной активностей, а также проведена оценка степени их взаимосвязи. Рассмотрено влияние уровня солнечной активности на погрешность вычислений критической частоты ионосферы. Показано, что с увеличением уровня возмущенности уменьшается точность прогнозирования.
Ключевые слова: уровень солнечной активности, уровень геомагнитной активности, поток солнечного радиоизлучения на волне 10,7 см, индексы геомагнитной активности, модель ионосферы.
УДК 681.3:656.6
ТЕХНОЛОГИИ И КОМПОНЕНТЫ БИЛЛИНГА СЕТИ ПАССАЖИРСКОГО СУДНА
© И.С. Балашов, В.С. Еремин
Представлены особенности процесса создания программного комплекса биллинговой системы, описан ее состав, функциональные схемы взаимодействия. Указаны особенности настройки программного комплекса.
Ключевые слова:Unix, Linux, биллинг, тарификация, телефония, Asterisk.
УДК 537.311.32
Моделирование пассивной структуры «диэлектрик на ферромагнитном основании» с сильно-индуктивным поверхностным импедансом
© Ю.Б. Башкуев, Л.Х. Ангархаева, М.Г. Дембелов, Д.Г. Буянова
По результатам моделирования поверхностного импеданса тонкой трехслойной среды «диэлектрик на металлическом магнитном основании» в диапазоне частот от 1 Гц до 10 ГГц установлено, что двухслойная пленка диэлектрика «грунтовка – краска» толщиной 0,5 мм смещает фазу импеданса в сильно-сильно-индуктивную область уже на частотах от 100 Гц и выше. Модуль импеданса во всем частотном диапазоне удовлетворяет импедансным граничным условиям. Фаза импеданса близка к –90○. Численное моделирование для частот радионавигационной системы GPS L1 = 1575,42 МГц и L2 = 1227,6 МГц показало появление поверхностной электромагнитной волны над структурой «диэлектрик на проводнике». Этот уникальный электродинамический процесс играет важную роль в природных физических и физико-химических процессах на поверхности слоистых сред в широком диапазоне электромагнитных волн от миллигерц до терагерц.
Ключевые слова: сильно-индуктивный импеданс, магнитные среды, численное моделирование, поверхностная волна.
УДК 621.372.54:534.2
УМЕНЬШЕНИЕ ВНОСИМЫХ ПОТЕРЬ И РАСШИРЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ДВУХПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ РЕЗОНАТОРНЫХ ПАВ-ФИЛЬТРОВ
© С.А. Доберштейн
Представлены новые двухпреобразовательные резонаторные фильтры на поверхностных акустических волнах (ПАВ) с уменьшенными вносимыми потерями и расширенными функциональными возможностями: низкими входными и выходными импедансами, балансным включением и преобразованием импедансов на срезах УХ/42º LiTaO3, УХ/64º и УХ/41º LiNbO3. Образцы балансных фильтров на частоты 240–367 МГц обеспечили вносимые потери 1–2 дБ, относительные полосы пропускания 2–6 %, преобразование импедансов с 50–75 Ом по входу до 260–300 Ом по выходу, затухание в полосе задерживания 20–50 дБ. Фильтры помещались в SMD-корпуса 5×5×1,35 мм.
Ключевые слова: ПАВ-фильтры, резонаторные фильтры.
УДК 621.391.825
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ модальной фильтрации
© Т.Р. Газизов, А.М. Заболоцкий
Изложены теоретические основы модальной фильтрации. Кратко изложена и проиллюстрирована её суть. В наиболее общем виде представлены аналитические соотношения, составляющие основу её расчета. Впервые выполнены вычисления, показывающие возможности дополнительного ослабления модального фильтра. Их реализация возможна за счет структур с сильной связью.
Ключевые слова: модальный фильтр, электромагнитный импульс, печатная плата, TALGAT.
УДК 621.371.3:621.382
КАМЕРА ДЛЯ СОВМЕСТНЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕКТРОННЫХ КОМПОНЕНТОВ
© М.Е. Комнатнов, Т.Р. Газизов
Представлен облик климатической экранированной ТЕМ-камеры, с помощью которой возможно проведение совместных климатических и электромагнитных испытаний электронных компонентов. Описаны технические характеристики камеры и предполагаемые методы испытаний электронных компонентов с её помощью. Методы основаны на стандартах по электромагнитной совместимости, в частности испытаниях на помехоэмиссию и помехоустойчивости. Сделаны выводы по использованию камеры для получения оригинальных результатов.
Ключевые слова: электромагнитная совместимость, ТЕМ-ячейка, климатическая камера.
УДК 621.396.22:621.371.37:551.510.535
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ УМЕНЬШЕНИЯ ВРЕМЕНИ ЗОНДИРОВАНИЯ ЧЕТЫРЕХКАНАЛЬНЫМ ЛЧМ-ИОНОЗОНДОМ
© Ю.К. Свешников, М.П. Зубков, В.Д. Сизиков, С.В. Кривальцевич
Исследована возможность уменьшения длительности сеанса зондирования в 4 раза путём параллельной одновременной работы составным четырехчастотным ЛЧМ-сигналом.
Ключевые слова: выигрыш по времени зондирования, составной ЛЧМ-сигнал, побочные составляющие, ионограмма, наклонное зондирование.
УДК 621.396.9:621.396.677.49
ОЦЕНКА КОРРЕЛЯЦИОННОЙ МАТРИЦЫ СИГНАЛОВ НА ВХОДЕ АДАПТИВНОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ В КОМПЛЕКСАХ РАДИОСВЯЗИ С ПОДВИЖНЫМИ ОБЪЕКТАМИ
© Д.Ю. Патронов, И.С. Полянский
Радиосвязь с подвижными объектами характеризуется малым периодом стационарности радиоканала, что ограничивает интервал времени, отводимого на оценку сигнально-помеховой обстановки и настройку адаптивной антенной решетки. В статье рассмотрен алгоритм оценки корреляционной матрицы сигналов на входе адаптивной антенной решетки по выборке ограниченного объема на основе метода максимума правдоподобия. Задача поиска максимума целевой функции решена на основе метода сопряженных градиентов с переменной метрикой Дэвидона – Флетчера – Пауэлла. Представлены результаты, показывающие существенное увеличение точности оценки независимо от размерности антенной решетки уже на выборках малого объема.
Ключевые слова: адаптивная антенная решетка, корреляционная матрица сигналов, метод сопряженных градиентов.
УДК 621.391.52
ПОВЫШЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ФАЗОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ К ВОЗДЕЙСТВИЮ ПОМЕХИ, ПРЕВЫШАЮЩЕЙ ПО МОЩНОСТИ ПОЛЕЗНЫЙ СИГНАЛ
© Д.Д. Привалов
Проведено исследование точности измерения разности фаз сигналов при наличии помехи, превышающей по мощности полезный сигнал. Освещены данные численного моделирования и эксперимента, подтверждающие возможность использования продуктов интермодуляции третьего порядка полезного сигнала и помехи для измерения требуемого параметра.
Ключевые слова: разность фаз, интермодуляционные искажения, усилитель мощности.
УДК 621.396.969.1:621.391.82
ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗРЕШЕНИЯ НАЛОЖЕННЫХ РАДИОСИГНАЛОВ В ФАЗОИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ
© Д.Д. Привалов, С.Н. Смалев
С точки зрения применимости к фазоизмерительным системам рассмотрены некоторые способы решения задачи по выделению полезной информации из множества одновременно принимаемых сигналов. Определено влияние переходных процессов на динамическую погрешность измерения разности фаз сигналов при реализации разрешения по времени. Приведены экспериментальные данные, подтверждающие возможность использования комбинационных составляющих, возникающих в схеме при перемножении сигналов, для реализации разрешения по частоте.
Ключевые слова: фазовый пеленгатор, переходные процессы, погрешность измерения разности фаз, разрешение радиосигналов.
УДК 621.372.543
ПОЛОСОВЫЕ ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЕ ФИЛЬТРЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВАРИКАПОВ В ШИРОКОМ ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ
© И.В. Забегайло, А.И. Тюменцев, Т.С. Хроленко
Рассмотрены вопросы построения схем полосовых перестраиваемых фильтров. Показана возможность трансформации элементов схемы с целью достижения их нужного номинала. Проведена экспериментальная проверка, показавшая хорошее соответствие расчетных и экспериментальных результатов.
Ключевые слова: перестраиваемый фильтр, варикап, коэффициент перестройки.
УДК 621.382.323
МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ АНАЛИЗА ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК УСИЛИТЕЛЬНЫХ КАСКАДОВ НА ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ
© А.М. Пилипенко, В.Н. Бирюков
Рассмотрены модели и методы параметрической идентификации полевых транзисторов с изолированным затвором. Показана возможность повышения точности анализа частотных характеристик усилителей за счет уменьшения погрешности моделирования дифференциальных параметров транзисторов.
Ключевые слова: полевой транзистор с изолированным затвором, идентификация параметров, анализ частотных характеристик, усилители.
УДК 621.391
ИМИТАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИСКРЕТНОГО КАНАЛА СВЯЗИ С КРАЕВЫМИ ИСКАЖЕНИЯМИ И ДРОБЛЕНИЯМИ
© В.Л. Хазан
Рассматривается относительно простая, но в то же время универсальная имитационно-аналитическая модель дискретного канала связи с краевыми искажениями и дроблениями, справедливая для каналов как с согласованными фильтрами, так и с ограниченной полосой пропускания. Приводится общий алгоритм формирования бинарной последовательности с краевыми искажениями и дроблениями на выходе демодулятора дискретных сигналов. В ходе реализации алгоритма модели канала связи с краевыми искажениями был использован аппроксимационный метод решения уравнения Бернулли для биномиального закона распределения вероятностей, который может иметь самостоятельное значение в других физико-технических приложениях.
Ключевые слова: дискретный канал связи с переменными параметрами, краевые искажения, вероятность ошибки, уравнение Бернулли для биномиального закона распределения вероятности, аппроксимация.
УДК 551.510.535
МОДИФИКАЦИИ МЕЖДУНАРОДНОЙ СПРАВОЧНОЙ МОДЕЛИ ИОНОСФЕРЫ IRI 2012–2014 ГОДОВ
© М.М. Анишин, О.А. Мальцева, Н.С. Можаева
Приведены типичные распределения электронной концентрации и частоты соударений, иллюстрирующие особенности поведения параметров ионосферы в высокоширотной зоне. Особое значение для прогнозирования этих параметров имеют эмпирические модели, среди которых наиболее широко используемой является Международная справочная модель ионосферы IRI, которая постоянно модифицируется. В статье описаны модификации этой модели, разработанные в 2012–2014 гг. и относящиеся в основном к параметрам высокоширотной зоны.
Ключевые слова: прогноз, ионосфера, распространение КВ, модель IRI, высокоширотная зона.
INFLUENCE OF THE SOLAR ACTIVITY LEVEL AND GEOMENETIC PERTURBATIONS ON FORECAST ACCURACY OF THE IONOSPHERIC CRITICAL FREQUENCY
© A.A. Vasenina
Variability of the levels solar and geomagnetic activities is investigated, and also the estimation of their interrelation degree was reported. Influence of solar activity level on the error of calculations of the ionospheric critical frequency is considered. It was shown that with increase in the level of perturbations, forecast accuracy decreases.
Keywords: level of solar activity, level of geomagnetic activity, 10.7 cm solar radio flux, geomagnetic indices, ionospheric model.
TECHNOLOGIES AND CONSTITUENT ELEMENTS OF THE PASSENGER VESSEL’S NET BILLING
© I.S. Balashov, V.S. Eremin
The work reviews features of processes of application development for complex billing system software. System description and functional interface schemes are provided. Software package configuration details are shown.
Keywords: Unix, Linux, billing, tariffing, telephony, Asterisk.
MODELLING OF PASSIVE STRUCTURE «DIELECTRIC ON FERRIMAGNETIC BASIS» WITH HIGHLY INDUCTIVE SURFACE IMPEDANCE
© Yu.B. Bashkuev, L.Kh. Angarkhaeva, M.G.Dembelov, D.G. Buyanova
Based on the results of modeling of the surface impedance of a thin three-layered medium of “metallic magnetic base dielectric” type in the range from 1 Hz to 10 GHz it was determined that a 0,5 mm thin two-layered dielectric “primer-paint” film dislocates the impedance phase into strong-strong-induction field already on the frequencies from 100 Hz and higher. The impedance module in the entire frequency range satisfies the impedance boundary conditions. The impedance phase is close to -90 degrees. Numerical modelling for the frequencies of the radio ground positioning system GPS L1=1575.42 MHz and L2=1127.6 MHz showed the emergence of a surface electromagnetic wave over the structure “dielectric on conductor”. This unique electrodynamic process plays an important role in natural physical and physical-chemical processes on the surface of layered media in a broad range of electromagnetic waves from milliherz to teraherz.
Keywords: highly inductive impedance, magnetic media, numerical modelling, surface wave
DECREASING THE INSERTION LOSS AND EXTENDING THE FUNCTIONALITIES OF TWO-TRANSDUCER RESONATOR SAW FILTERS
© S.A. Doberstein
This paper presents new two-transducer resonator SAW filters with the decreased insertion loss and advanced functionalities: low input and output impedances, balanced operation and impedance conversion on 42º YX LiTaO3, 64º YX and 41º YX LiNbO3. The 240–367 MHz samples of the balanced SAW filters have shown an insertion loss of 1–2 dB, stopband attenuation of 20–50 dB, impedance conversion from 50–75 Ω at the input to 260–300 Ω at the output in a fractional bandwidth of 2–6 %. The filters are housed in the 5x5x1.35 mm SMD packages.
Keywords: SAW filters, resonator filters.
theoretical basics of modal filtration
© T.R. Gazizov, A.M. Zabolotsky
Theoretical basics of the modal filtration are presented. Its essence is shortly discussed and illustrated. Analytical relationships for its calculation are presented in the most general form. For the first time the possibilities of additional attenuation of a modal filter are shown. Its implementation is possible by means of strong coupling structures.
Keywords: modal filter, electromagnetic impulse, PCB, TALGAT.
CHAMBER FOR JOINT ENVIRONMENTAL AND ELECTROMAGETIC TESTING OF ELECTRONIC COMPONENTS
© M.E. Komnatnov, T.R. Gazizov
An exterior of environmental shielded TEM chamber with which it is possible to run joint environmental and electromagnetic tests of electronic components is proposed. The technical characteristics of the camera and proposed test methods for electronic components are described. The methods are based on the standards for electromagnetic compatibility, in particular on emission and immunity tests. Conclusions on the use of the camera with the ability to obtain the original results are made.
Keywords: electromagnetic compatibility, TEM-cell, climatic chamber.
INVESTIGATION OF POSSIBLE REDUCTION OF SOUNDING TIME WITH FOUR CHANNEL CHIRP IONOSONDE
© Yu.K. Sveshnikov, M.P. Zubkov, V.D. Sizikov, S.V. Kryvaltsevich
The article investigates the possibility of reducing the duration of the session sounding 4 times through parallel simultaneous operation of a composite of four frequency chirp signal.
Keywords: sounding time advantage, component chirp signal, side components, ionogram, oblique sounding.
ASSESSMENT OF THE CORRELATION MATRIX OF SIGNALS AT THE INPUT OF ADAPTIVE ANTENNA ARRAY IN THE COMPLEXES OF RADIO COMMUNICATION WITH MOBILE OBJECTS
© D.Yu. Patronov, I.S. Polyansky
Radio communication with mobile objects is characterized by a small period of stationarity of the radio channel, which limits the interval of time allocated to evaluation of the signal-to-noise situation and setting of adaptive antenna array. The report describes an algorithm for evaluation of the correlation matrix of signals at the input of adaptive antenna array on the limited sample size using the maximum likelihood method. The task of finding the maximum of the objective function is solved on the basis of the conjugate gradient method with variable metric Davidon – Fletcher – Powell. The results are presented showing a significant increase in the accuracy of the estimate independently of the dimension of the antenna array are already on samples of small volume.
Keywords: adaptive antenna array, correlation matrix of signals, method of conjugate gradients.
IMPROVING OF PHASE MEASUREMENT SYSTEMS RESISTANCE TO THE EFFECT OF INTERFERENCE EXCEEDING THE DESIRED SIGNAL POWER
© D.D. Privalov
A study of signal phase difference measurement accuracy in the presence of interference exceeding the desired signal power is carried out. Data of numerical simulation and experiment are given, confirming a possibility of third-order intermodulation products of useful signal and interference using for measurement of demanded parameter.
Keywords: phase difference, intermodulation distortion, power amplifier.
RESEARCH IN SUPERPOSED RADIO SIGNALS RESOLUTION IN PHASE-MEASUREMENT SYSTEMS
© D.D. Privalov, S.N. Smalev
Some ways of obtaining necessary data when receiving plenty of signals simultaneously according to application for phase-measurement systems are considered. The influence of transients on dynamic error of phase measurement between signals when resolving using temporal indication is obtained. Experimental data proving the possibility of application of cross-products arising due to interaction of several signals when resolving using frequency indication are given.
Keywords: phase direct-finder, transients, phase measurement error, radio signals resolution.
BAND PASS TUNABLE FILTERS, COMPLETED WITH VARICAPS FOR WIDE FREQUENCY RANGE
© I.V. Zabegailo, A.I. Tyumentsev, T.S. Khrolenko
Issues of creation of circuits of band pass tunable filters are considered. Possibility of transformation of circuit elements for the purpose of achievement of the necessary nominal is shown. The experimental inspection, which has shown good compliance of settlement and experimental results, has been carried out.
Key words: tunable filter, varicap, tuning ratio.
METHODS FOR IMPROVING THE ACCURACY OF FREQUENCY-DOMAIN ANALYSIS OF MOSFET AMPLIFIERS
© A.M. Pilipenko, V.N. Biryukov
In the paper the models and methods of parametric identification of MOSFETs are discussed. It is shown that the proposed methods allow improving the accuracy of frequency domain modeling of the amplifying devices by reducing the error of MOSFETs differential parameters modeling.
Keywords: MOSFET, parametric identification, frequency analysis, amplifiers.
SIMULATION AND ANALYTICAL MODELLING OF THE DISCRETE CHANNEL WITH END DISTORTIONS AND SPLITTING
© V.L.Khazan
Relatively simple, but at the same time universal simulation and analytical model of discrete communication channel with end distortion and splitting is reviewed, which is valid either for channels with matched filters and limited bandwidth. A general algorithm is given for the formation of a binary sequence with end distortion and splitting at the discrete signal demodulator output. In the course of implementation of the algorithm for the communication channel model with end distortion an approximation method was used for the solution of the Bernoulli ‘s equation for binomial law of probability distribution, which can be independent in other physical and technical applications.
Keywords: discrete communication channel with variable parameters, end distortions, error probability, Bernoulli’s equation for binomial law of probability distribution approximation.
MODIFICATIONS OF THE INTERNATIONAL REFERENCE MODEL OF IONOSPHERE IRI OF 2012–2014
© M.M. Anishin, O.A. Maltseva, N.S. Mozhaeva
Typical distributions of electron density and collision frequencies illustrating features of behavior of ionospheric parameters in a high-latitude zone are presented. For prediction of these parameters empirical models have special value among which the most widely used is the International reference model of ionosphere IRI which is permanently modified. In the given paper the modifications of this model developed in 2012–2014 and concerning to parameters of a high-latitude zone are described.
Keywords: prediction, ionosphere, HF propagation, model IRI, high-latitude zone.