Пространственно-временная структура многолучевого дифракционного поля УКВ тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ
Заяханов, Александр Савельевич
АВТОР
|
||||
кандидата физико-математических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
Иркутск
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
1993
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
01.04.03
КОД ВАК РФ
|
||
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ, ВЫСШЕЙ, ШКОЛ Ы И ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
РГ6
оТ
2 7 Ш1 ^
На правах рукописи
ЗАЯХАНОВ Александр Савельевич
УДК
ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННАЯ СТРУКТУРА МНОГОЛУЧЕВОГО ДИФРАКЦИОННОГО ПОЛЯ УКВ
(01.04.03 — радиофизика)
Азторефер'ат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук
Иркутск 1993
ч
• 1
Работа выполнена в Институте естественных наук Сибир- • ского отделения РАН
Научный руководитель: заслуженный деятель науки РФ, доктор физико-математических наук, член-корреспондент АИН РФ | Чимитдоржиев Н. Б. |
Научный консультант: кандидат физико-математических наук Дагуроп П. Н.
Официальные оппоненты: доктор физико-математичес.сих наук Орлов И. К. кандидат физико-математических наук, старший науный сотрудник Агарышев А. И.
Ведущая организация: Государственный научно-исследовательский институт радио (НИИ Радио).
Защита состоится 5 октября 1693 г. в 10.00 часов на заседании специализированного совета Д 063.32.03 при Иркутском Государственном Университете по адресу: 664003, Иркутск, бульвар Гагарина, 20, ауд. 203.
С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Иркутского Государственного Университета.
Автореферат разослан «__»__1993 г.
Ученый секретарь специализированного совета,
доцент, к.ф.-м.н.
Мангазеев Б. В.
I. ов'да хлрлгагастикл работы.
Актуальность теш. Проблема распространения радиоволн в условиях сложного рельефа земной поверхности давно привлекает снимание исследователей. Использование дифракционного механизма распространения позволяет в ряде случаев создавать достаточно надежные линии связи в труднодоступных горных районах, где необходим большие интервалы ме:~ду активными станциями. По мере увеличения объема и усложнения видов информации, передаваемоЛ по каналам связи, освоения высокочастотных диапазонов и использования остронаправленных антенн появляются носке актуальные проблемы теории и практики распространения радиоволн, требуюяие исследования все более тонких эффектов к которым, в частности, относятся: I) вл'тние многолучевой структуры дифракционного поля на качественные показатели каналов связи радиоэлектронных систем (РЗС); 2) влияние диаграмм направленности (ДН) антенн на пространственно-временные характеристики сигнала; 3) влияние деполяризации радиоволн на работу линий связи многоствольных радиорелейных ланий и других ?оС, используших ортогональные поляркзоиии в качество независимых каналов.
Рсзение этих вздач требует комплексного изучения, основанного на совместном учото всох основных факторов» вл;<ята?х на формование прострзнстаслно-врекенноП структуры дифракционного сигнала для каждой конкретной трассы.
Состояние вопроса и цель работы. В настоящее время накоплен обдирный экспериментальный материал по распространению радиоволн на приземшх закрытых трассах. ¡.Многообразие условий и слохная структура полей со случайными пространственными и временными варимшями уровней сигналов определили в основном статистический, подход в этих исследованиях. Основное внимание в экспериментах уделялось исследованиям ослабления медианного уровня сигнала а зависимости от дальности, частота, высот расположения приемо-поредаюших пунктов, изучению статистики и временных изменений напряженности поля.
Исследованию распространения радиоволн на приземных закрытых трассах посвяиен целый ряд монографий, книг и статей. Среди них следует отметить работы В.Н.Троицкого, А,И,Калинина, В.А.Фока, К.Зурутсу, Д.Р.Вэйта, Н.Е.Негейбауэра, М.Р.Бачинекого,
л
о
\
П.Г.Кингскилла, А.П.Барсиса, У.Окумуры, Ч.Ц.Цыдыпова у. да. авторов .
Несмотря на большое количество экспериментального материала и работ теоретического характера, в целом проблема распространения радиоволн на приземных трассах в условиях сложного рельефа изучена еае не полностью. С теоретической точки зрения постоянный интерес к дифракционным явлениям при распространении радиоволн обусловлен тем, что по сути дела не суцествует общего метода решения дифракционных задач для тел произвольной формы с произвольными свойствами при произвольном падаюаем поле, поэтому практически.е запросы заставляют искать новые пути теоретического подхода. В последние годы исследования распространения ультракоротких волн переместились в область коротких воли. С переходом в коротковолновую часть диапазона УКВ дифракционные явления усложняются влиянием множества мелких неровностей гребня тенеобразушего препятствия, модулирующего влияния неоднородной изменчивой тропосферы на пространственные изменения уровня поля и ряда других явлений, благодаря которым поле в тени горных препятствий имеет качественно иные характеристики и иную природу, чем, на более длинных волнах.
Характерная особенность дифракционного распространения сантиметровых и дециметровых волн - многолу^евый характер, обусловленный дифракцией на неровностях рельефа.
Существующие (классические методы расчета не учнтывапт поперечные неровности рельефа "естности. Для оценки влияния неровностей гребня экранирующих препятствий предлагались липь статистические методы, постулирующие случайность неровностей гребня - модель статистически неровного края.
Такой подход исключает из рассмотрения конкретные формы неровностей поперечного профиля тенеобразувшего препятствия, вслед-ствии чего при теоретическом рассмотрении задачи дифракции не учитывается пространственно-неоднородная структура дифракпкон-:юго поля. Вместе с .тем, особенности пространственного распределения поля позволяет во.многих случаях использовать свойства поля для рационального разнесения радиосредств в теневой зоне как для улучеения условий связи, так и обеспечения их электромагнитной совместимости • С другой сторокь, отсутствие Т80р6ТИ-ческух методов рааяета характеристик поля с учетов кенктэетных
особенностей рельефе, местности ;» параметров ?ита<н затрудняет обобщение :? анализ экспериментальных данных за обще? методической основе.
Поэтому Еа^ое значение з исследованиях закономерностей распространения УКВ на приземных закрытых трассах приобретает вопросы, связанные с болев детальным изменяем структуры ди-'фракционных сигналов, ""явление зависимости пространственно-временных характеристик поля от физико-геометрических особенностей препятствия, трассы распространения и диаграмм направленности антенн. В связи с этим гозникает задачи моделирования многолучевого дифракционного поля с учетом конкретных параметров трассы распространения и характеристик антенн. Эти вопросы и составляет предмет исследований в данной работе.
Для трасс с многолучевой структурой поля, к которым относятся и дифракционные трассы характерно искажение диаграмм направленности (ДН) антенн. Искажения диаграмм направленности антенн наиболее полю исследованы при дальнем тропосферном распространении (ДТР) УКВ и на многолучевых трассах прямой видимости. В настоящее время практически отсутствуют данные по исследованию пространственно-временных флуктуагий ДН анте:-_н при распространении сантиметровых волн на горных трассах. Изучение искажений ДН "нтеин имеет прежде всего практическое значение, вызванное необходимость» учитывать изменение направленных свойств антенн в условиях многолучевого дифракгионного распространения.
Другим направлением исследований в диссертации непосредственно связанным с проявлением многолучевого характера дифракционного поля явилось изучение поляризационных искажений сигнала. Явление деполяризации на призе»ных закрытых трассах практически не исследовано. Ые^ду тем, необходимость в таких данных возрастает в связи с проблемой электромагнитной совместимости РЭС.
3 тех случаях, когда параметры дифракционного сигнала не удовлетворяют условиям.нормальной- работы взаимодействушюс ра-диосредстз, появляется необходимость регулирования приземного поля. Одним из эффективных методов решения этой задачи является применение дифракционных (дифракторных) экранов. Эффективность работы дифракционных систем в реальных условиях оценивается по показателям, в основном, связанным с рефракционными изменениями показателя преломления воздуха. Вопрос о влиянии турбулентности
тропосферы на работу пассивных дифракционных систем отдельно не рассматривался. ^ЗтоГ' теме поспяпюн один из разделов представленной диссертации. В этом ге раздело исследуется, влияние рефракции на эффективность работы подавляющих экраноп и предложен многоэлементны" дифрактор с повышенной эффективностью подавления излучения в 'пирогом диапазоне изменений градиента диэлектрической проницаемости.
Научная ногнзна работы заключается в том, что на основании единого методического подхода, основанного на совместном учете параметров трассы распростране! я, геометрия препятста-я как едоль трассы, так и в поперечном направлении, а такче характеристик антенн,исследованы теоретически и экспериментально наиболее характерные особенности дифракционного механизма распространения ИЗ.
Впервые решена задача дифракции- радиоволн на полубесконечном плоском экране с краем произвольно? форма. Елагодаря приемлемым для реальных трасс упрощениям к специальному выбору функции, описызаюкей кра'1 препятствия, задача дифракции радиоволн получила простое решение, допускавшее наглядное физическое толкование к позволяющее достаточно полно анализировать влияние геометрии верпкн естественных препятствия и диаграмм направленности антенн на уровень дифракционного поля.. £ана интерпретация экспериментальных данных пространственных флуктуагиП амплитуды поля УКВ. при дифракционном распространении. Проведенное сопоставление результатов показывает, что расчет уровне" поля УКВ на приземных закрытых трассах с учетом влияния неровносте" вершины препятствия позволяет получить результаты, согласуюгамеся с экспериментальны:^ данным!, как по значениям, так и по 'характеру пространственно-частотных зависимостей уровня поля.
Установлена саяэь временных флуктуани? сигнала с особенностями тонкой пространственно? структуры днфракгг/онного поля, показана возможность использования окстре?гумов пространственного распределения поля для улучиения работы радиосредств в условиях неоднородной тропосферы.
Экспериментально изучены к теоретически обоснованы новые физические закономерности механизма изменения поляризации нолны на. приземных дифракционных трассах.
Теоретически исследовано влияние статистически ноднородной
б
тропосферы на условия ротрансляпии м подавления поля с покоиьо дифражлонкых экранов (дифракторов).
Практическая значимость результатов работы заключается в том, tiro из основании теоретических и экспериментальных исследований выработаны рекомендации по обеспечению Э1.!С разнесенных з пространстве фадиосистем и повышению помехоэашипенности тега на приземных трасс х, которые переданы в заинтересованные организации (ШИ Радио, ГКТУ VC СССР)".
Разработана и экспериментально проверена методика расчета поля с учетом параметров рельефа местности, полученных по даннум топографических карт и геодезических ¡-.емсрекий. Предложенная методика расчета характеристик поля позволяет при проектировании радиолиний 2 теизвой зоне оптимально использовать свойства диаграмм направленности антенн.
Предложена методика расчета флуктуаттионных характеристик сигнала из трассах с пассивными ретрансляторами. На основании ото? методики паэрзбстокы алгоритмы и пакет прикладных программ, которые позволяют прогнозировать реально достижимые параметры таких систом в условиях неоднородной тропосферы.
Продло-ги и разработан многоэлемснтныП дифрзктор с повышенной сффоктивностыа подязления мепр.юпего излучения з сирэксм диапазоне кстснений градиента диэлектрической проницаемости.
В иглом,' полуденные з диссертации результаты позволяют глубже понять фйзические мехенкаш явления дифракционного рассеяния и являются обоснованием для проектирования систем радиосвязи, радиолокации и навигации, радиорелейных линий,и- антенн. Результаты теоретических исследований доведены до пригодных для инженерных расчетов формул и графиков.
IIa запиту выносятся:
1. Новая модель многолучевого дифракгаонного распространения УКВ, учитывавши поперечную фор?.у препятствия рельефа.
2. Результаты экспериментального исследования пространственно-временных характеристик многолучевого дифракционного поля УКВ.
3. Новый метод расчета уровней поля, основанный на учете реального поперечного профиля препятствия г направленных свойств антенн.
4. Теоретические ii эксперименгальные результаты исследоваки*» поляризационных :'скетений ларгметззр сигнала на многолучевых
1 I
дифракционных трассах.
5. Методика расчета средней диаграгаы направленности дифрактор-ных*систем с учетом параметров, учитывавши турбулентное состояние атмосферы.
6. лногоэлементный дифрактор, обеспечивающий повышенную эффективность подавления мешающего излучения в широком диапазоне изменений градиента диэлектрической проницаемости.
Аппробания работ. Результаты исследований по теме диссертации докладывались на Х1У (Ленинград, 1934 г.)-, ХУ (Алма-Ата, 1987 г.), ХУ1 (Харьков, 1990 г.) Всесоюзных конференциях по распространению радиоволн, Межведомственном (Всесоюзном) сове-шании по распространению УКВ и электромагнитной совместимости (Улан-Удэ, 1933 г.), Межведомственном научно-техническом семинаре "Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств подвижных служб? (Даугавпилс, 1985 г.), II отраслевой НТК "Состояние, перспективы и результаты использования научно-технических достижений фундаментальных и прикладных исследований по проблемам распространения радиоволн в разработках систем и аппаратур1 передачи и обработки информации" (Москва, 1986 г.), школет семинаре на ВДВ. СССР "Электромагнитная совместимость в современной радиоэлектронике" (Москва, 1987 г.), Всесоюзной совеша-нии по пр'/зестому распространению радиоволн •/ ЭМС (Улан-Удэ, 1990 г.), научно-техническом семинаре "Распространение к дифракция электромагнитных волн в неоднородных средах" (Москва, 1992 г.), научных сессиях БНЦ СО РАК.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 статей и тезисов докладов.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, содержащих 129 страниц машинописного текста, 81 страницу с рисунками, таблицами и приложениями. Список литературных источников составляет 130 наименований.
•• • II. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.
Диссертация состоят из введения, 5 глав и заключения.
Во введении обоснована актуальность теш, поставлены цель и. задачи исследования, изложены новые научные результаты, полученные в работе, и положения, выносимые на защиту.
В первой главе представлены результатй исследования пространственной структуры дифракционного поля. В § 1.1 дан краткий обзор современных методов теоретических методов исследования распространения УКЗ е пересеченной местности. Обсуждается зависимость дифракционного ослабления от физико-геометрических свойств естественных препятствий и отмечается, что основными факторами, определяющими структуру дифракционного поля, является продольный и поперечный профили препятствия, неровности вераины, растительность, геологическое строение, наличие снега, льда, а такче вид поляризации падающей волны. Ка основе этого анализируются известные модели неровного препятствия, которые имели в основном одномерный характер и определялись формой вершины вдоль линии распространения волны. Отмечена важная роль поперечного профиля препятствия.
В § 1.2 рассмотрена модель многолучевого дифракционного распространения. Благодаря специальному выбору аппроксимирую-оей функции, описывавшей неровный поперечный профиль тенеобра-зуяэей преграды, получено аналитическое решение задачи дифракции на препятствии произвольной формы. На основе этого решения предложены простые инженерные формулы расчета уровня дифракционного поля.
В 5 1.3 иглояеш экспериментальные результаты исследования злилшл строения гробня, отроения от земной поверхности и рзсстояния до'окранирую^эго препятствия на пространственные характеристики сигнала. Представлены интегральные статистические распределения и корреляционные функции пространственных фяуктузпий амплитуда дкфршгпионно-рассеяикого поля для ряда раз.тггзетгася по геометрии параметров трасс (по характеру рассеивавшего гребня, протяженности). Анализируются частотные характеристики ярогтргнетрошых 'флуктуаций поля. Сравнение экс-яерттнтальшзс с расчетом по методике, учитывающей ре-
<зль*2'А яеаергчяяй профиль препятствия показывает их достаточно хорошее савяаясккз как по уровни дифракционного поля, так и по штерфереиЕиогзгоЯ структура поля (период, глубина, частотная зависимость).
БтораСгяаза яоеггаеиа исслсдоввнип временной устойчивости простраястпснно-неодяорзднего акфрамгионного поля, быст-фгужугжнР. многолучевого сглпаяй к неучений статистических
характеристик сигнала в различных точках пространственной структуры поля.
В первом параграфе главы излагается методика эксперимей-тального исследования распространения радиоволн и оценивается погрешность измерений.
В § 2.2 представлены результаты синхронных измерений временных флуктуация дифракционного сигнала в двух соседних точках максимума и минимума пространственной структуры поля на волне 10 см на трассах длиной 17,8 км и 34,5 км. Разнос антенн составлял соответственно 4,5 м и 2 и. Измерения показали, что сигнал более устойчив в точке максимума пространственного распределения.
Расположение антенны в максимуме пространственной структуры позволяет улучшить условия связи на данной трассе, а установка ее в минимуме позволяет уменьшить влияние гргааюпего излучения .
Результаты исследования быстрых замираний сигнала на пересеченных трассах представлены в § 2.3. Обсуждаются причины появления быстрых замираний сигнала на дифракционных трассах. Изучение быстрых флуктуапий на дифракционных трассах протяженностью до 70 км показывает, что характерно? их особенность» является отсутствие явной зависимости от длины трассы и величины закрытия. Определяющее влияние на эти флуктуации оказывают особенности интерференционной структуры дифракционного поля. В области интерференционных минимумов дифракционной картины наблюдаются быстрые флуктуации сигнала, с глубиной замираний V эд^ /
п 16 дБ и средней длительностью замираний '"С Ср = 0,75 сея. При этом радиусы автокорреляционных функций в среднем составляют "^Е = °вк, а ширина усредненных спектре б лежит в пределах I - 1,38 Гц.
Третья глава посвящена исследованию влияния дифракционной многолучевости на характеристики антенн. Обоснована необходимость, определены пели и задачи исследования.
В первом параграфе в рамках приближения Френеля-Кирхгофа рассматривается задача дифракции на неровном гребне с учетом диаграмм направленности приемной и передайте** антенн. Алгоритм решения задачи сводится к аппроксимации гребня тенеобразушего преплтетвия кусочно-линейной криво!*, а форма диаграмм направленности описывается функцией в виде разложения по экспонента-'
и *
где рс , , хс1, у ос ' параметры разложения.
Выражение для определения множителя ослабления поля представлено через специальные фуннгот исследованные в работах КЛурутсу. Свойства этих фушшиР и процедура вычисления в виде npcrpa.vj.-ij описаны в Приложении -1.
В § 3.2 приведены, экспериментальные данные пространственных искажений диагрзлм. направленности антенн (ДН) и их зависимость от физико-геометрических параметров трасс. Намерения Д.Ь. антенн в тени препятствий ебнаружинеэт сложную заэисикость форт Д.Н. антенны от профиля препятствия и месторасположения приемной антенны относительно пространственной интерференционной картины.
Расчзтные Д.Н. антенн за препятствиями, провадеикаэ с учетом их поперечного профиля хорошо согласуются с экспериментальная Д.Н. антенн. Оценены потери усиления антенн. Оки зависят от соотнесения угловых размеров грзбня и от ширины диаграммы направленности антенн. Если угловко размеры гребня малы по сравнении с гсиринэй диагр^зш направленности антенн, то потери также малы и наоборот, при обратном соотнесении потери оказываются за-кетными.
Глава 4 посвящен? изучению дег.олярнзапни радиоволн на дифракционных трассах. Дан краткий обзор исследований деполяризации радиоволн на приземных трассах. Показана актуальность и сформулирована задача исследовен/й.
В § 4.1 теоретически исследован механизм деполяризации радиоволн при дифракции ьа угловом препятствии. Задача решена с использованием метода геометрической теории дифракции (ГТД). 3 качестве модельной задачи для нахождения краевых волн являлась зада'ча дифракции на полуплоскости (решение Зоммерфельда). Сферическая дифракционная волна от вершины препятствия вычислялась з приближении Кирхгофа (ПК). Проводится обоснование такого подхода к регзению задачи дифракции на угловом препятствии.
Показано, что в результате дифракции линейно-поляиизэЕаньа^ волна трансформируется в эллиптически - поляризованную волку,
гт
г; -у г о -пол яря зо кашия цолна в вллиптическу» ил!' линейно-поляри-
.''оганнуй.
Степень деполяризации сигнала оненир&лаеь коэффициентом де~ л -л^рнзат'ии, представляющей собой отношение уровня перекрестной лолгризапин к уровню сигнала основной поляризации, Расчеты показали, что существует пространстяекная зашеимое«- К0Сфф(?циента поляризации сигнала поперек трассы распространения. Уровень -■/гнала поперечной поляризации в отдельных точках пространственной структуры поля достигает уроьия сигнала основной поляризации .
Влияние формы диаграммы направленности антенн на измерения деполяризации сигнала рассмотрено в 5' 4.Е. Установлено,что для определения истинных причин деполяризация сигнала необходимо знание и учет диаграмм направленности антенн на основной и ортогональной поляризациях, так как реальные антенны помимо основной составляющей излучают -л кросс-компоненту. Представлены результаты расчетов коэффициента деполяризации с учетом реальных Д.И.антенн и экспериментальное данные. Показано, что преобладающее плияние на флуктуации коэффициента деполяризации оказывает поперечный профиль препятствия'и форма диаграммы направленности антенн на основной и кроссполяризапионноЗ составлявшая.
В § 4.3 изложены результаты экспериментального исследова-гременных флуктуагтий поллриэапкошшх параметров дк^гракииои-ного сигнала. Исследования проводились на двух дкфракгзюниых трассах протяженностью 35 т я Ю км m волне 10 сии Описаны условия и методика измерений. и обработки данных,
Иссдедоьались быстрые и медленные флуктуации урюже!» сигнала- основной н перекрестной поляризации яри их синхронной so-писк. Установлено, что устойчивость сИгната основной поляризации на обеих трассах оказалась вше, ти устойчивость сигнала перекрестной поляризации.
Еыявлены.суточную з^сисимости уровней сигнала основной, кросс-компоненты и ко¡^-фишекта деполяризации. Отдельно были проанализированы быстрые флуктуация поляризапиокшх компонент сигнала. Представлена «¡тегральны© распределения уровня сигнала основной и кросс-кс5.-лоиснти и распределения кееффиииента деполяризации. Приведи корреляционные характеризую® поляризационных компонент сигнала, распределения длитешгеет Cust^vx
замираний.
Глава о посЕг-изна исследовании влияния неоднородной атмосферы на дифракторноа усиление к подавление радиосигнала,
В начале главы анализируится теоретические и экспериментальные исследования условий усиления и подавления радиосигнала на пересеченных трассах радиолиний с пассивными ретрансл -торами. Отмечается, что влкядаа статистически изменчивой тропосферы на работу дифракторнызс систем огонкзоется по показателям, з оснеоном связанным с рефрагл'ионными кзкенонит» дизлоятричес-кой ярсн№5емое?я. Обосновывается необходимость учета влияния ?урбуяент?п.'х .Ьдуктузгий диэлектрической проницаемости на гффек-тивнесть работа дифракторных систем, особенно из условия работы систем, используемых в качестве з'ггшгы.-: экранов.
3 разделе § 5.1 рассмотрены ссоЯства подавляпагсе экранов яри изменении условий рзфрзкоии. Получены диаграга-и направленности подазлявтх' помеху дифракторез в вертикально" и горизонтальной плоскостях, харастеризутчлуз с-.ф5<?ктнзность подавления в зависимости от условий рефрактгии. Предложен у. исследован кногозло-меяткмР дкфрактор с позипенной еффзктигиостьч подавления кс~з-зг.зго излучения в пироном диапазона изменений градиента диэлектрической пронинземесгл воздуха.
В разделах 5.2, 5.3 приведены результаты исследования влияния атмосферной турбулентности на характеристики дкфрзкторных систем. Кратко обоснованы используемые метод} расчета характеристик пеля в турбулентной атмосфере и представлены некоторые экспериментальные данные быстрых флуктуаппй сигнала в минимумах диаграмм направленности излучателей.
11а основе известных истодов расчета флуктуапионкых параметров сигнала з турбулентной атмосфера (ЙШ,ШВ) а приближении Гюйгенса-Кирхгофа получено вырплегше для вычисления дисперсии-флуктуатай множителя ослабления'поля ретранслятора. В качестве модели ретранслятора принят непрозрачный ленточный экран, установленный над естественным препятствием в виде полуплоскости.
При-проведении численных расчетов использовалась однородная изотропная модель поля флуктуапкй диэлектрической проницаемости с пространственной функцией корреляции вида
где а - характерный кпсотай неоднородностиг дисперсия флуктуаппй £..
Результаты расчета средней диаграмм направленности ретранслятора и подавляющих помеху дифракторов с учетом реально еоэ-"о*:ных изменений параметров средь: распространения свидетельствуют о несущественном влиянии турбулентности атмосферы на работу ретранслятора и необходимости -'чета турбулентных флукту&ций показателя преломления воздуха на оффгктивпость работы зашиих экранов.
Б заключении сформулированы основные научные результаты
работы:
1. Предложен новый метод расчета харгктерис/ -к поля основанный на учете реального поперечного профиля препятствия (по данным геодезических измерений и топографических карт) и характеристик направленности антенн.
Ка основе этого решения:
- создан и реализован в виде програгаш для вычислений на ЗЕа алгоритм расчота ровней поля;
- исследованы особенности пространственной структуры поля е тени препятствий;
- покасано, что аналитическое решение позволяет более полно и надежно интерпретировать экспериментальные результаты.
2. Экспериментально установлено, что флуктуации сигнала во времени,, как к среднее ослабление дифракционного поля тесно связаны с пространственной, структурой поля и местоположением приемной точки на ней. Показано, что вариации сигнала в минимумах пространственного распределения поля заметно больше диапазона изменения сигнала в ¡штерферешионных максимумах.
3. Экспериментально обнаружены и количественно опенены искажения параметров мгновенных д.н.антенн УКВ на дифракционных трассах. Показано, что предложенный метод расчета характеристик поля позволяет для конкретной трассы найти оптимальные параметры антенн, оыенить возможные потери усиления.
4. Исследованы физические закономерности преобразования состояния поляризации падашей электромагнитной волны при дифракции на препятствии, имеюаем нерегулярную поперечную фор:у. Установлено, что коэффициент делоляп/загии зависит от'расположения приемной антенны относительно пространственного распределения
поля и от формы диаграммы направленности антенны на основной и ортогональной поляризациях. Экспериментально обнаружено, что па дифракционных трассах отсутствует пространственная и временная корреляция мсгду основной и кроссполяризованной компонентами. Среднее значение коэффициента деполяризации Ю может изменяться в широких пределах в зависимости от характера трассы, времени суток, метеоусловий.
5. Исследовано влияние рефракции на эффективность подавления с помошьп защитных экранов. Получены диаграммы направленности подавляющих помеху дифракторов в зависимости от условий ре- • фракции. Предложен многоэлементный дифрактор с повышенной эффективностью подавления мешающего излучения з широком диапазоне изменений градиента диэлектрической проницаемости.
6. Разработана методика расчета флуктуагионных характеристик поля пассивного ретранслятора п турбулентной атмосфере. Проведено теоретическое обоснование и предложены эффективные численные алгоритмы расчета дисперсии флуктуаттий амплитуды поля ретранслятора.
В Приложении Z приведены методика оделенного расчета среднеквадратичного отклонения относительных флуктуагий поля ретранслятора в турбулентно"1 атмосфере.
Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:
I. Дагуров П.П., Заяхзнов A.C., Кубиков А.Е., Чимитдоржн-ев Н.Б. Влияние особенностей пространственно-временной структу- ■ ры дифракционного поля УКВ на помехозапииенность радиосредств.// Проблемы электромагнитной согместимости радиоэлектронных средств. Тез. докл. Всесоюзного научно-техн. совещания.-Ы.:Радио и связь, 1962.-С.23-24.
• 2. Дагуров ПЛ., Заяханов A.C., Кыбкков А.Е., Чимитдорки-ев К.Б.Влияние неоднородности дифракционного поля на диаграммы направленности антенн.//Ультракороткие волны и электромагнитная совместимость. Тез. докл. Межведомственного совещания.-Улан-Удэ, I9Ü3.-C.175-175.
3. Дагуров П.К., Заяханов A.C., Цибиков А.Е., Чимитдоржиев Ь.Б. '"'луктуании углов прихода радиоволн на дифракционных трассах. -// Х1У Всесоюзная конф. по распространению радиоволн. Тез.докл. -,.11,-М. :паука.-1934.-С.93-9б.
4. Дагуров П.Н., Г^яхалов A.C., Цубикоэ А.Е., Ч::митдор:к-св К.Б. Пространственная структура многолучевого дифрагаионного поля. // Распространение электромагнитных волн оптического и раднодиепааонов.-Улгил-Удэ:ШЕН СО АН CCCP.IS35.-C.5D-66.
5. Дагуров П.Н,, Заяханов A.C., Цыбиков А.Е., Чикитдорки-f'B К.Б. О флуктуаппих параметров ачтенн при дифракции и рассеянии УКБ.// Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств в подвижных системах. Тез. докл. научно-техи. конф. -?• ¡га, 1985. -С. 156-153.
6. Дагуров U.K., Заяханов A.C., Цыбиков А.Е., Чимитдорки-ев Н.Б. Пространственно-временные флуктуации диаграп-ш направленности антенн при дифрактаонном распространен::. УКВ.//Язв.вузов. Радиофизика.-1985.-Т.27,Jf> IC.-C.I2IB-I22G.
7. Лагуров П.Ii., Заяханов A.C., Цыбиков А.Е., Члмитдоржи-ев Н.Б. Устойчивость сигнала и помехозащищенность радиосредств на приземных закрыты:; трзссах.// Восьмой международный Вроплав-скиР симпозиум по электромагнитной совместимости. - Вроцлав, I985.-C.29I-2S9.
8. Дагуров П.К., Заяханов A.C., Цыбиков А.Е., Чимитдорни-ев К.Б. Делоляриьатткя радиоволн на приземных трассах.// ХУ Все-союзн. конф. по распространению радиоволн. Тез. докл.-Ы.:Наука. -1937.-С.306-305.
9. Дагуров П.К., Заяханов A.C., Домухин БД., Чиютдоржи-ев Н.Б. Влияние рефракции на работу защитных экранов // Распространение электромагнитных boot.- Улан-Удэ:Б5 СО АН СССР,1987,-C.3-I4.
10. Дагуров П.Н., Заяханов А.С;, Бибиков А.Е., Чимитдорни-ев Н.Б. Кроссполярнзапионная развязка антенн при дифракционном распространении сантиметровых волн // Девятый международный Вроилавский .симпозиум по ЗШ.-ВроцлоЕ, 1988.-С.773-776.
11. Дагуров H.H., Заяханов A.C., Цыбиков А.Е., Чнмитдорти-ев Н.Е. Пространственно-временные характеристик:' раднополя при тропосферном распространении сантиметровых волн на дифракционных трассах.// Труды международного симпозиума по распространению радиоволн.- Пекин,I988.-G.382-335.
12. Дагуров П.Н., Заяханов A.C., Цыбиков А.Е., Чпмнтдог.ги-ев Н.Б. Исследование искажений поляризационных параметров дифракционного поля сантиметровых волн.// Электросвязь.-1988,-
JP 12.-С. 49-52.
13. Дагуров П.Н., Заяханов A.C., Цыбиков А.Е., Чимитдорни-
ев К.Б. Флуктуации направления глазного максимума диаграмм направленноеги передаогзй антезпз: на прнзет-яял: закрытых трасса::.// Радиотехника.-1939.-.'} 3,- С.62-63.
14. Аогуроэ П.П., Ззяхакоз A.C., Цыбикоз А.Е., Чигитдоржи-оз К.Б. Злигние направленности антенн на статистические характеристики сигнала на трассо прямой видимости.// Труды м<*7*д. cw.i-позиума по антеннам и распространенно радиоволн. - Токио.-1969.
15. Дэгуров Л.Н., Заяхаиов A.C., Кнбиков А.2., Чныитдоряи-ев Н.Б. Исследование флуктуаций коэффициента деполяризации при дифракционном распространении сантиметровых волн.— IX Уеждунзр. ВрославскиЯ симпозиум пи 0Ü3.-Бронлаз,1990.-С. 703-705.
15. Дагуров П.Н., Заяхенов A.C., Ккбкков A.Z., Чякитдоряи-ез Н.Б. С влиянии дифракционной многолучевости УКВ на коэффициент поляризационной развязки антенн,// Вгэсоэгн. совещание по приземному распространенна радиоволн а эязггро! гагнитиоЛ совместимости.- Улан-Удэ,1990.-С.I4I-I43.
I?. Заяханов A.C. Влияние турбулентности атмосферы та диаграмму направленности пассивного ретранслятора.// Бсесозгн.сове-□гние по приземнс:*у распространению радиоволн и электромагнитной совместимости.- Улан-Удэ.-1390.-С.10-11.
13. Дзгуров П.И., Заяханоэ A.C., Цибиков А.Е., Чит^итдор'-и-ез К.Б. Пространстзенно-временные флуктуации ко^^ффигиента деполяризации на приземных закрытых тт:ассах.// ХУ1 Зсесоюзн. конф. по распространения радиоволн. Тез. докл.-Харьков,1990. -С.37-36.
19. Заяханов A.C., Дагуров П.п. Модель многолучевого дифракционного распространения УКВ.// Распространение и дпфрактги.г. электромагнитных волн в неоднородных средах: Тез. дскл. научно-тех-нич. семинара .- tí., 1992.-С.90-92.