ويتعلق نموذج المنفعة بتكنولوجيا هوائيات الموجات الدقيقة ويمكن استخدامه في الأنظمة الإلكترونية الراديوية كهوائي صفيف مرحلي نشط، على وجه الخصوص، في أجهزة تحديد المواقع المحمولة جواً والمحمولة على متن السفن وأنظمة التدابير المضادة الراديوية.

والنتيجة التقنية هي زيادة موثوقية التحكم في الشعاع من خلال استخدام عاكس البلازما.

جوهر نموذج المنفعة هو أن الهوائي مصنوع على شكل ملف هيلمهولتز يتكون من غرفة مفرغة ومشعع وكاثود خطي وأنود، بينما يتم تطبيق طبقة من البلازما على الملف الذي يتم من خلاله إرسال الإشارة ينعكس. سوء.1.

ويتعلق نموذج المنفعة بتكنولوجيا هوائيات الموجات الدقيقة ويمكن استخدامه في الأنظمة الإلكترونية الراديوية كهوائي صفيف مرحلي نشط، على وجه الخصوص، في أجهزة تحديد المواقع المحمولة جواً والمحمولة على متن السفن وأنظمة التدابير المضادة الراديوية.

من بين أحدث التطورات في مجال إنشاء المصفوفات المرحلية، التي تم إجراؤها في دول الاتحاد الأوروبي، هو رادار متعدد الوظائف مزود بمصفوفات مرحلية، مصمم للتركيب على متن سفينة. يعمل الرادار الموجود على جهاز إرسال TWT في الأطوال الموجية للنطاق C. يصل مدى كشف الهدف إلى 180 كم. تدور مجموعة الهوائي في السمت بسرعة. 60 دورة في الدقيقة يتم التحكم في مرحلة الشعاع في مستوى الارتفاع.

ومن المعروف أن صفيف الهوائي المرحلي لجهاز الإرسال والاستقبال المكاني معروف. براءة الاختراع رقم 2287876 روسيا، MPK H01Q 3/36، 2006. يتكون المصفوفة على شكل مصفوفة وتحتوي على خلاط رئيسي، حيث يتم توفير إشارات الترددات الرئيسية f و f، وإشارات الخرج لترددات الخدمة f 1 =f و f 2 =f-f من خلال محولات الطور المقابلة يتم توفيرها على التوالي إلى صفوف وأعمدة المصفوفة، عند نقاط تقاطع صفوف وأعمدة المصفوفة، توجد الخلاطات، ويتم توصيل خرج كل منها إلى المروج المقابل المتصل من خلال مضخم الاستقبال المقابل.

يُعرف أيضًا هوائي الصفيف الطوراني السلبي النشط لنطاق الموجات الدقيقة. براءة اختراع الترددات اللاسلكية رقم 2299502، 2006 (النموذج الأولي). يتكون المصفوفة من عناصر مشعة n، ووحدات إرسال واستقبال n (RTM) ونظام توزيع، في حين يشتمل TRP على m TPMs نشطة، تحتوي كل منها على مضخم طاقة لقناة الإرسال، ومكبرات صوت منخفضة الضوضاء لقناة الاستقبال، مبدلات الطور ودائرة التحكم والمراقبة، و (n-m) PPM المنفعلة، والتي تحتوي كل منها على مبدل طور ودائرة تحكم لمبدل الطور.

تتمثل عيوب كل من النموذج التناظري والنموذج الأولي في انخفاض موثوقية نظام التحكم في الشعاع، والأبعاد الكبيرة، فضلاً عن الدقة المنخفضة وسرعة تركيب الشعاع.

الغرض من نموذج المنفعة هو تحسين موثوقية التحكم في الشعاع من خلال استخدام عاكس البلازما.

يتم تحقيق هذا الهدف من خلال حقيقة أن مجموعة الهوائي الطورية لنطاق الموجات الميكروية، التي تحتوي على عناصر الإرسال والإرسال، ومضخمات الطاقة لقنوات الإرسال والاستقبال، بالإضافة إلى دائرة التحكم في ناقل الطور، مصنوعة على شكل ملف هيلمهولتز تتكون من حجرة مفرغة ومشعع وكاثود خطي وأنود، وفي هذه الحالة يتم تطبيق طبقة من البلازما على الملف الذي ينعكس منه شعاع المسح الإلكتروني، ويتم إنشاء طبقة البلازما في حجرة مفرغة أثناء تفريغ غاز بين لوحة الأنود والكاثود الخطي، وهو عبارة عن خط من العناصر ذات عنوان معين على شبكة الكاثود ثنائية الإحداثيات.

في التين. يظهر الرسم التخطيطي الوظيفي للهوائي مع مسح الشعاع الإلكتروني.

أنه يحتوي على:

1 - غرفة مفرغة.

2 - طبقة البلازما.

3 - المشعع.

4 - لفائف هيلمهولتز.

5 - الكاثود الخطي.

6 - الإشارة المنعكسة.

في مثل هذا الهوائي، يتم التحكم في الشعاع الإلكتروني باستخدام عاكس البلازما.

البلازما ذات الكثافة الكافية لديها القدرة على عكس الطاقة الكهرومغناطيسية. علاوة على ذلك، كلما زاد تردد التشعيع، زادت كثافة البلازما.

يتم إنشاء طبقة البلازما 2 في الغرفة المفرغة 1 أثناء تفريغ الغاز بين لوحة الأنود 7 والكاثود الخطي 5، وهو عبارة عن خط من العناصر ذات عنوان معين على شبكة الكاثود ثنائية الإحداثيات. من خلال تغيير موضع الكاثود الخطي 5، من الممكن تدوير طبقة البلازما 2 وبالتالي مسح الشعاع المنعكس 6 في السمت. يتم مسح الشعاع في الارتفاع عن طريق تغيير ميل عاكس البلازما عن طريق ضبط المجال المغناطيسي لملفات هيلمهولتز. يتم وضع الأخير حول العاكس حتى لا يعيق إشارة الميكروويف. يتم التحكم في موضع الكاثود الخطي 5 وقيمة الحث المغناطيسي بواسطة نظام تحكم (كمبيوتر).

وفقا للحسابات، فإن دقة تركيب الحزمة في اتجاه معين هي 1-2 درجة. وقت إعادة توجيه الشعاع حوالي 10 ميكروثانية.

لتكوين طبقة البلازما 2 في الحجرة 1، يكفي الحفاظ على فراغ يبلغ حوالي 15 باسكال. يجب أن يكون الحث المغناطيسي حوالي 0.02 تسلا، ويجب أن يكون التيار حوالي 2 أمبير ويجب أن يكون الجهد 20 كيلو فولت. حجم العاكس حوالي 50×50×1 سم ومستوى الفصوص الجانبية 20 ديسيبل.

من بين مزايا الهوائي المقترح القدرة على تثبيت الشعاع بسرعة ودقة، مما يسمح لك بإجراء عمليات البحث والتتبع لمجموعة من الأهداف في وقت واحد، وكذلك تشكيل أنماط إشعاعية مختلفة. بالإضافة إلى ذلك، يحتوي هذا الهوائي على نطاق تردد واسع، ونتيجة لذلك يمكن استخدام نفس عاكس البلازما مع تغذية مختلفة. نطاق الهوائي المقترح هو من 5 إلى 50 جيجا هرتز. على عكس الهوائيات العاكسة التقليدية، التي تزيد بشكل كبير من منطقة التشتت الفعالة لمحدد الموقع عند تشعيعها بواسطة وسائل الاستطلاع الراديوي لعدو محتمل، فإن هذه المعلمة في هوائي البلازما صغيرة. كما أن الإشعاع الحراري الصادر عن الهوائي صغير أيضًا، لأن الطاقة الحرارية تتركز داخل البلازما ولا تشع إلى الخارج.

هوائي صفيف طوري لنطاق الموجات الميكروية، يحتوي على عناصر انبعاث وإرسال، ومضخمات طاقة لقنوات الإرسال والاستقبال، بالإضافة إلى دائرة تحكم في مبدل الطور، تتميز بأن الهوائي مصنوع على شكل ملف هيلمهولتز، يتكون من غرفة مفرغة، ومشعع، وكاثود خطي، وأنود، مع في هذه الحالة، يتم تطبيق طبقة من البلازما على الملف، والتي ينعكس منها شعاع المسح الإلكتروني، ويتم إنشاء طبقة البلازما في غرفة مفرغة أثناء تفريغ الغاز بين لوحة الأنود والكاثود الخطي، وهو عبارة عن خط من العناصر ذات عنوان معين على الشبكة ثنائية الإحداثيات للكاثود.

براءات الاختراع المماثلة:

ينتمي مضخم طاقة إشارة الميكروويف إلى مجال الهندسة الكهربائية ويستخدم لزيادة نطاق نقل المعلومات وتحسين تشغيل المعدات الراديوية للمركبة الجوية بدون طيار (UAV). من السمات المميزة للجهاز القدرة على تقليل تشتت الطور والسعة عند إرسال المعلومات والحفاظ على خصائص تقنية مستقرة في نطاق الموجات الدقيقة.

الجزء الثاني من المقال مخصص لطرق رؤية ما هو أبعد من الأفق.
بعد قراءة التعليقات على، قررت أن أتحدث بمزيد من التفصيل عن اتصالات VSD والرادارات القائمة على مبادئ "الشعاع السماوي"، أما عن الرادارات التي تعمل على مبادئ "شعاع الأرض" فستكون في المقالة التالية، إذا كنت تحدث عنه ثم سأتحدث عنه تباعا.

رادارات ما وراء الأفق، محاولة مهندس لشرح التعقيد بعبارات بسيطة. (الجزء الثاني) "نقار الخشب الروسي" و"زيوس" و"أنتي".

بدلاً من المقدمة

وقد قمت في الجزء الأول من المقال بشرح الأساسيات اللازمة للفهم. لذلك، إذا أصبح هناك شيء غير واضح فجأة، فاقرأه أو تعلم شيئًا جديدًا أو قم بتحديث شيء منسي. قررت في هذا الجزء الانتقال من النظرية إلى التفاصيل وسرد القصة بناءً على أمثلة حقيقية. على سبيل المثال، من أجل تجنب الحشو والتضليل والتحريض على إطلاق الريح للمحللين ذوي الكراسي، سأستخدم أنظمة تعمل منذ فترة طويلة وليست سرية. وبما أن هذا ليس تخصصي، فإنني أخبركم بما تعلمته عندما كنت طالباً من المعلمين في مادة “أساسيات تحديد الموقع الراديوي والملاحة الراديوية”، وما استخرجته من مصادر مختلفة على الإنترنت. الرفاق على دراية جيدة بهذا الموضوع، إذا وجدت عدم دقة، فإن النقد البناء مرحب به دائمًا.

"نقار الخشب الروسي" المعروف أيضًا باسم "ARC"

"DUGA" هو أول رادار فوق الأفق في الاتحاد (يجب عدم الخلط بينه وبين رادارات فوق الأفق) مصمم لاكتشاف إطلاق الصواريخ الباليستية. ثلاث محطات من هذه السلسلة معروفة: التركيب التجريبي "DUGA-N" بالقرب من نيكولاييف، "DUGA-1" في قرية تشيرنوبيل-2، "DUGA-2" في قرية Bolshaya Kartel بالقرب من كومسومولسك أون أمور. وفي الوقت الحالي، تم إخراج المحطات الثلاث من الخدمة، وتفكيك معداتها الإلكترونية، كما تم تفكيك صفائف الهوائيات، باستثناء المحطة الموجودة في تشيرنوبيل. يعد مجال الهوائي لمحطة DUGA أحد أكثر الهياكل وضوحًا في منطقة الحظر بعد بناء محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية نفسها.

مجال الهوائي "ARC" في تشيرنوبيل، على الرغم من أنه يشبه الجدار)

تعمل المحطة في نطاق التردد العالي بترددات 5-28 ميجا هرتز. يرجى ملاحظة أن الصورة تظهر، بشكل تقريبي، جدارين. نظرًا لأنه كان من المستحيل إنشاء هوائي واسع النطاق بدرجة كافية، فقد تقرر تقسيم نطاق التشغيل إلى هوائيين، كل منهما مصمم لنطاق التردد الخاص به. الهوائيات نفسها ليست هوائيًا واحدًا صلبًا، ولكنها تتكون من عدة هوائيات صغيرة نسبيًا. يُسمى هذا التصميم هوائي المصفوفة المرحلية (PAR). يوجد في الصورة أدناه مقطع واحد من هذا PAR:

هذا هو شكل أحد أجزاء المصابيح الأمامية "ARC"، بدون الهياكل الداعمة.

ترتيب العناصر الفردية على الهيكل الداعم

بضع كلمات حول ما هو PAR. طلب مني البعض أن أصف ما هو وكيف يعمل، كنت أفكر بالفعل في البدء، لكنني توصلت إلى استنتاج مفاده أنه سيتعين علي القيام بذلك في شكل مقال منفصل، لأنني بحاجة إلى إخبار الكثير من النظرية للفهم، لذلك سيكون هناك مقال حول المصفوفة المرحلية في المستقبل. وباختصار: المصفوفة المرحلية تسمح لك باستقبال موجات الراديو القادمة إليها من اتجاه معين وتصفية كل ما يأتي من اتجاهات أخرى، ويمكنك تغيير اتجاه الاستقبال دون تغيير موضع المصفوفة المرحلية في الفضاء. المثير للاهتمام هو أن هذين الهوائيين، في الصور من الأعلى، يستقبلان، أي أنهما لا يستطيعان إرسال (إشعاع) أي شيء إلى الفضاء. هناك رأي خاطئ بأن باعث "ARC" كان مجمع "CIRCLE" القريب، الأمر ليس كذلك. تم تصميم VNZ "KRUG" (يجب عدم الخلط بينه وبين نظام الدفاع الجوي KRUG) لأغراض أخرى، على الرغم من أنه كان يعمل جنبًا إلى جنب مع "ARC"، المزيد عنه أدناه. يقع باعث القوس على بعد 60 كم من تشيرنوبيل -2 بالقرب من مدينة لوبيك (منطقة تشرنيغوف). لسوء الحظ، لم أتمكن من العثور على أكثر من صورة موثوقة لهذا الكائن، لا يوجد سوى وصف لفظي: "تم بناء هوائيات الإرسال أيضًا على مبدأ صفيف الهوائي المرحلي وكانت أصغر حجمًا وأقل ارتفاعًا، وكان ارتفاعها 85 مترًا". إذا كان لدى أي شخص فجأة صور لهذا الهيكل، سأكون ممتنًا للغاية. نظام الاستقبال الخاص بمنظومة الدفاع الجوي "دوغا" يستهلك حوالي 10 ميغاواط، لكن لا أستطيع أن أحدد كم استهلك جهاز الإرسال لأن الأرقام تختلف كثيراً باختلاف المصادر، لكن يمكنني القول مرتجلاً أن قوة النبضة الواحدة لم تكن أقل من 160 ميجاوات. أود أن ألفت انتباهكم إلى حقيقة أن الباعث كان ينبض، وهذه النبضات التي سمعها الأمريكيون على الهواء هي التي أعطت المحطة اسم "نقار الخشب". يعد استخدام النبضات ضروريًا بحيث يمكن بمساعدتها تحقيق طاقة مشعة أكبر من استهلاك الطاقة الثابت للباعث. ويتم تحقيق ذلك من خلال تخزين الطاقة في الفترة ما بين النبضات، وإصدار هذه الطاقة على شكل نبضة قصيرة المدى. عادةً ما يكون الوقت بين النبضات أطول بعشر مرات على الأقل من وقت النبضة نفسها. وهذا الاستهلاك الهائل للطاقة هو الذي يفسر بناء المحطة على مقربة نسبية من محطة الطاقة النووية - مصدر الطاقة. هكذا بدا صوت "نقار الخشب الروسي" بالمناسبة في الإذاعة الأمريكية. أما بالنسبة لقدرات "ARC"، فإن المحطات من هذا النوع لم تتمكن إلا من اكتشاف إطلاق صاروخي ضخم، تكوّن خلاله عدد كبير من مشاعل الغاز المتأين من محركات الصاروخ. لقد وجدت هذه الصورة مع قطاعات العرض لثلاث محطات من نوع "DUGA":

هذه الصورة صحيحة جزئيًا لأنها تظهر فقط اتجاهات العرض، ولم يتم تحديد قطاعات العرض نفسها بشكل صحيح. اعتمادًا على حالة الأيونوسفير، كانت زاوية الرؤية حوالي 50-75 درجة، على الرغم من أنها تظهر في الصورة بحد أقصى 30 درجة. يعتمد نطاق المشاهدة مرة أخرى على حالة الغلاف الأيوني وكان لا يقل عن 3 آلاف كيلومتر، وفي أفضل الأحوال كان من الممكن رؤية عمليات الإطلاق خارج خط الاستواء مباشرة. ومن هنا يمكن الاستنتاج أن المحطات قامت بمسح كامل أراضي أمريكا الشمالية والقطب الشمالي والأجزاء الشمالية من المحيطين الأطلسي والهادئ، باختصار، جميع المناطق المحتملة لإطلاق الصواريخ الباليستية تقريبًا.

VNZ "دائرة"

من أجل التشغيل الصحيح لرادار الدفاع الجوي وتحديد المسار الأمثل لحزمة السبر، من الضروري الحصول على بيانات دقيقة عن حالة الأيونوسفير. وللحصول على هذه البيانات تم تصميم محطة "CIRCLE" للسبر المائل العكسي (ROS) للأيونوسفير. تتكون المحطة من حلقتين من الهوائيات تشبه المصابيح الأمامية "ARC" موضوعة بشكل عمودي فقط، وكان هناك إجمالي 240 هوائيًا، ارتفاع كل منها 12 مترًا، وهوائي واحد يقف على مبنى من طابق واحد في وسط الدوائر.

VNZ "دائرة"

على عكس "ARC"، يوجد جهاز الاستقبال وجهاز الإرسال في نفس المكان. وكانت مهمة هذا المجمع هي التحديد المستمر للأطوال الموجية التي تنتشر في الغلاف الجوي بأقل توهين، ومدى انتشارها والزوايا التي تنعكس بها الموجات من الأيونوسفير. وباستخدام هذه المعلمات، تم حساب مسار الحزمة إلى الهدف والعودة وتم تكوين مصفوفة الاستقبال المرحلية بحيث تستقبل فقط الإشارة المنعكسة. وبكلمات بسيطة، تم حساب زاوية وصول الإشارة المنعكسة وتم إنشاء أقصى حساسية للمصفوفة المرحلية في هذا الاتجاه.

أنظمة الدفاع الجوي الحديثة "DON-2N" "DARYAL" و"VOLGA" و"VORONEZH"

لا تزال هذه المحطات في حالة تأهب (باستثناء داريال)، وهناك القليل جدًا من المعلومات الموثوقة عنها، لذلك سأحدد قدراتها بشكل سطحي. وعلى عكس "DUGI"، يمكن لهذه المحطات تسجيل عمليات إطلاق الصواريخ الفردية، وحتى اكتشاف صواريخ كروز التي تحلق بسرعات منخفضة للغاية. وبشكل عام، لم يتغير التصميم، وهي نفس المصفوفات الطورية المستخدمة لاستقبال وإرسال الإشارات. لقد تغيرت الإشارات المستخدمة، فهي نفس النبض، ولكنها الآن منتشرة بالتساوي على نطاق تردد العمل؛ بكلمات بسيطة، لم تعد هذه طرقة نقار الخشب، ولكنها ضوضاء موحدة يصعب تمييزها عن الضوضاء الأخرى دون معرفة البنية الأصلية للإشارة. تغيرت الترددات أيضًا؛ إذا كان القوس يعمل في نطاق HF، فإن "Daryal" قادر على العمل في HF وVHF وUHF. يمكن الآن التعرف على الأهداف ليس فقط عن طريق عادم الغاز ولكن أيضا عن طريق هيكل الهدف نفسه، وقد سبق أن تحدثت عن مبادئ كشف الأهداف على خلفية الأرض في المقال السابق.

اتصال راديو VHF طويل وطويل

في المقالة الأخيرة تحدثت بإيجاز عن موجات الكيلومتر. ربما سأقوم في المستقبل بعمل مقال حول هذه الأنواع من الاتصالات، ولكن الآن سأخبرك بإيجاز باستخدام أمثلة جهازي إرسال ZEUS ومركز الاتصالات الثالث والأربعين التابع للبحرية الروسية. يعتبر عنوان SDV رمزيًا تمامًا، نظرًا لأن هذه الأطوال تقع خارج التصنيفات المقبولة عمومًا، كما أن الأنظمة التي تستخدمها نادرة. يستخدم ZEUS موجات يبلغ طولها 3656 كم وترددها 82 هرتز. يستخدم نظام هوائي خاص للإشعاع. تم العثور على قطعة أرض ذات أقل موصلية ممكنة، وتم دفع قطبين كهربائيين إليها على مسافة 60 كم وعلى عمق 2-3 كم. بالنسبة للإشعاع، يتم تطبيق جهد عالي الجهد على الأقطاب الكهربائية بتردد معين (82 هرتز)، نظرًا لأن مقاومة صخور الأرض عالية للغاية بين الأقطاب الكهربائية، يجب أن يمر التيار الكهربائي عبر الطبقات العميقة من الأرض، وبالتالي تحويلها إلى هوائي ضخم. أثناء التشغيل، يستهلك زيوس 30 ميجاوات، لكن الطاقة المنبعثة لا تزيد عن 5 واط. ومع ذلك، فإن هذه الـ 5 واط كافية تمامًا لتنتقل الإشارة بالكامل عبر الكرة الأرضية بأكملها، ويتم تسجيل عمل زيوس حتى في القارة القطبية الجنوبية، على الرغم من أنها تقع في شبه جزيرة كولا. إذا كنت تلتزم بالمعايير السوفيتية القديمة، فإن "زيوس" يعمل في نطاق ELF (التردد المنخفض للغاية). خصوصية هذا النوع من الاتصالات هو أنه أحادي الاتجاه، لذلك الغرض منه هو إرسال إشارات قصيرة مشروطة، عند سماعها، تطفو الغواصات إلى عمق ضحل للتواصل مع مركز القيادة أو إطلاق عوامة لاسلكية. ومن المثير للاهتمام أن زيوس ظل سرا حتى التسعينيات، عندما نشر العلماء في جامعة ستانفورد (كاليفورنيا) عددًا من التصريحات المثيرة للاهتمام فيما يتعلق بالأبحاث في مجال هندسة الراديو والبث الراديوي. شهد الأمريكيون ظاهرة غير عادية - أجهزة الراديو العلمية الموجودة في جميع قارات الأرض بانتظام، وفي نفس الوقت تسجل إشارات متكررة غريبة على تردد 82 هرتز. تبلغ سرعة الإرسال لكل جلسة ثلاثة أرقام كل 5-15 دقيقة. تأتي الإشارات مباشرة من قشرة الأرض - لدى الباحثين شعور غامض كما لو أن الكوكب نفسه يتحدث إليهم. التصوف هو الكثير من الظلاميين في العصور الوسطى، وأدرك اليانكيون المتقدمون على الفور أنهم كانوا يتعاملون مع جهاز إرسال ELF لا يصدق يقع في مكان ما على الجانب الآخر من الأرض. أين؟ من الواضح أين - في روسيا. يبدو أن هؤلاء الروس المجانين قد قاموا بتقصير دائرة الكوكب بأكمله، حيث استخدموه كهوائي عملاق لنقل الرسائل المشفرة.

يقدم مركز الاتصالات الثالث والأربعون التابع للبحرية الروسية نوعًا مختلفًا قليلاً من أجهزة الإرسال ذات الموجة الطويلة (محطة الراديو "Antey"، RJH69). وتقع المحطة بالقرب من مدينة فيليكا بمنطقة مينسك بجمهورية بيلاروسيا، ويغطي مجال الهوائي مساحة 6.5 كيلومتر مربع. ويتكون من 15 سارية بارتفاع 270 مترًا وثلاثة صواري بارتفاع 305 أمتار، عناصر المجال الهوائي ممتدة بين الصواري، ويبلغ وزنها الإجمالي حوالي 900 طن. يقع مجال الهوائي فوق الأراضي الرطبة، مما يوفر ظروفًا جيدة لإشعاع الإشارة. لقد كنت بنفسي بجوار هذه المحطة وأستطيع أن أقول إن مجرد الكلمات والصور لا يمكنها أن تنقل الحجم والأحاسيس التي يثيرها هذا العملاق في الواقع.

هذا ما يبدو عليه حقل الهوائي على خرائط جوجل، فالخلوصات التي تمتد عليها العناصر الرئيسية مرئية بوضوح.

منظر من أحد صواري Antea

تبلغ قوة "Antey" 1 ميجاوات على الأقل، على عكس أجهزة إرسال رادار الدفاع الجوي، فهي ليست نابضة، أي أنها تنبعث منها نفس الميجا واط أو أكثر أثناء التشغيل، طوال الوقت الذي تعمل فيه. إن سرعة نقل المعلومات الدقيقة غير معروفة، ولكن إذا قمنا بقياسها مع جالوت الألماني الذي تم أسره، فهي لا تقل عن 300 نقطة أساس. على عكس زيوس، فإن الاتصال هو بالفعل في اتجاهين؛ تستخدم الغواصات للاتصالات إما هوائيات سلكية مقطوعة لعدة كيلومترات، أو عوامات راديو خاصة تطلقها الغواصة من أعماق كبيرة. يستخدم نطاق VLF للاتصالات، ويغطي نطاق الاتصالات نصف الكرة الشمالي بأكمله. وتتمثل مزايا الاتصال بالموجات المترية (VHF) في صعوبة التشويش عليه بالتداخل، كما يمكن أن يعمل في ظروف الانفجار النووي وبعده، بينما لا تستطيع أنظمة التردد الأعلى إنشاء اتصال بسبب التداخل في الغلاف الجوي بعد الانفجار. وبالإضافة إلى التواصل مع الغواصات، يستخدم "أنتي" للاستطلاع اللاسلكي ونقل إشارات زمنية دقيقة لنظام "بيتا".

بدلاً من الكلمة الختامية

هذه ليست المقالة النهائية عن مبادئ النظر إلى ما وراء الأفق، سيكون هناك المزيد، في هذا المقال، بناء على طلب القراء، ركزت على الأنظمة الحقيقية بدلاً من النظرية.. كما أعتذر عن التأخير في الإصدار، أنا لست مدونًا أو مقيمًا على الإنترنت، لدي عمل أحبه والذي "يحبني" بشكل دوري كثيرًا، لذلك أكتب مقالات بين الأوقات. أتمنى أن تكون القراءة ممتعة، لأنني ما زلت في وضع تجريبي ولم أقرر بعد الأسلوب الذي سأكتب به. النقد البناء مرحب به كما هو الحال دائما. حسنًا ، وخاصة بالنسبة لعلماء اللغة ، حكاية في النهاية:

مدرس ماتان عن علماء اللغة:
-...أبصق في وجه كل من يقول إن فقهاء اللغة هم زهرات البنفسج الرقيقة ذات العيون البراقة! اتوسل اليك! في الواقع، هم من النوع الكئيب، الصفراوي، المستعد لتمزيق لسان محاورهم بسبب عبارات مثل "ادفع ثمن الماء"، "إنه عيد ميلادي"، "هناك ثقب في معطفي"...
صوت من الخلف:
- ما المانع في هذه العبارات؟
قام المعلم بتعديل نظارته:
"وعلى جثتك أيها الشاب، كانوا يقفزون أيضًا."

أجهزة تغذية هوائي التردد العالي: هوائيات الإرسال

تحديد

• نطاق تردد التشغيل من 3.0 إلى 9.0 ميجاهرتز
  • مقاومة الإدخال الاسمية – 2x150 أوم (مسار متوازن)
  • VSWR في نطاق تردد التشغيل - لا يزيد عن 2.0
  • يكون المخطط السمتي عند زاوية ارتفاع درجتها 45 قريبًا من المخطط الدائري مع عدم استواء لا يزيد عن dB 1,5±
  • يتم توفير الإشعاع في قطاع زوايا الارتفاع من 45 إلى 90 درجة في نطاق التردد من 3 إلى 6 ميجا هرتز وفي قطاع زوايا الارتفاع من 40 إلى 65 درجة في نطاق التردد من 6 إلى 9 ميجا هرتز مع تفاوت لا يزيد عن ± 3 ديسيبل
  • استقطاب موجات AZI-PRD المنبعثة هو بيضاوي الشكل. يتم توفير القدرة على التحكم عن بعد في اتجاه دوران الاستقطاب
  • يتم تشغيل AZI-PRD BUP من شبكة تيار متناوب ثلاثية الطور V (50±1.5) هرتز
  • يتم تشغيل جهاز التحكم عن بعد من شبكة تيار متناوب أحادية الطور V (50±2.5) هرتز
  • الطاقة التي تستهلكها وحدة PSU من الشبكة لا تزيد عن 250 فولت أمبير

تم تصميم جهاز الإرسال اللاسلكي للهوائي المعتمد على VGDSH UAR-Sh للاستخدام كهوائي إرسال لاسلكي كجزء من محطات الراديو في نطاق UHF

تحديد

• نطاق تردد التشغيل من 8.0 إلى 24.0 ميجا هرتز
• KBV عند مدخل USS-Sh عند توصيله بمخرج حمل متطابق متماثل يبلغ 200 أوم في نطاق تردد تشغيل لا يقل عن 0.6
• المقاومة المميزة لوحدة التغذية F-50 هي 50 أوم
• KBV عند مدخل وحدة التغذية F-50 عند التشغيل عند حمل مطابق في نطاق تردد التشغيل الذي لا يقل عن 0.8

أكار

تحديد

الأذن-V

تحديد

كارب-V، كارب-G

كارب-V

كارب-G

تحديد

• مقاومة الإخراج الاسمية - 75 أوم
• نمط السمت - اتجاهي
• التشغيل المستمر على المدى الطويل دون التواجد المستمر لموظفي الصيانة

هوائيات الاستقبال النشطة

استقبال هوائي محمي نشط APZمع هزازات ثلاثية متعامدة مخصصة للاستخدام كهوائي استقبال في الملاجئ الواقية لمعدات الأجسام الثابتة لنظام الاتصالات الراديوية VHF
تحديد

• نطاق تردد التشغيل من 1.5 إلى 30.0 ميجاهرتز
• يكون نمط APZ السمتي في أسلوب استقبال موجات الاستقطاب الأفقي أو الإهليلجي بزاوية ارتفاع قدرها 45 درجة قريبًا من الدائري مع عدم انتظام لا يزيد عن ± 3 ديسيبل
• الطاقة - لا تزيد عن 300 فولت أمبير
• التشغيل المستمر على المدى الطويل دون التواجد المستمر لموظفي الصيانة

استقبال نشط هوائي صغير الحجم APMمع هزازات ثلاثية متعامدة مخصصة للاستخدام كهوائي استقبال لمعدات الأجسام الثابتة لنظام الاتصالات الراديوية في نطاق UHF
تحديد

• نطاق تردد التشغيل من 1.5 إلى 30.0 ميجاهرتز
• مقاومة الإدخال الاسمية – 75 أوم
• يكون المخطط السمتي في أسلوب استقبال موجات الاستقطاب الأفقي أو الإهليلجي بزاوية ارتفاع قدرها 45 درجة قريبًا من الدائري مع عدم انتظام لا يزيد عن ± 3 ديسيبل. يتم توفير الاستقبال في قطاع زوايا الارتفاع من 45 إلى 90 درجة. في وضع استقبال الموجات المستقطبة رأسياً، يتم ضمان الاستقبال في قطاع زوايا الارتفاع من 10 إلى 55 درجة مع نمط ارتفاع غير متساوي (في القطاع المحدد) لا يزيد عن ± 3 ديسيبل
• التشغيل المستمر على المدى الطويل دون التواجد المستمر لموظفي الصيانة
• التحكم الآلي واليدوي
• الطاقة - 30 فولت أمبير

استقبال هوائيات الصفيف المرحلي النشط

نشر سريع لمجموعة الهوائي الحلقي النشط أكار
تم تصميم AKAR لاستقبال الإشارات في نطاق تردد التشغيل من 2.4 إلى 29.8 ميجا هرتز، ويستخدم في حالات الطوارئ عندما تتعطل الهوائيات في أي اتجاه، بالإضافة إلى الحاجة إلى تنظيم الاتصالات اللاسلكية بسرعة مع مراسل لا يوجد راديو في اتجاهه تواصل.
يتم استخدام المنتج كجزء من مراكز استقبال الاتصالات اللاسلكية ذات التردد العالي وفي نسخة منتشرة بسرعة لتوفير الاتصالات على مسارات تتراوح من 400 إلى 7000 كيلومتر.

تحديد

• يتراوح تردد تشغيل AKAR من 2.4 إلى 29.8 ميجاهرتز
• المقاومة الاسمية لمخرجات AKAR هي 75 أوم
• نمط الاتجاه (DP) لـ AKAR في المستوى الأفقي هو اتجاهي
• لا يزيد عرض حزمة مخطط الإشعاع عند المستوى 0,7 في المستوي العمودي بزاوية ارتفاع قدرها 45 درجة عن 55 درجة عند تردد 2,4 ميجا هرتز ولا يزيد عن 20 درجة عند تردد 29,8 ميجا هرتز
• استقطاب الموجات التي يستقبلها AKAR - عمودي
• الطاقة التي يستهلكها ACAR من شبكة إمداد الطاقة لا تزيد عن 250 فولت أمبير
• يوفر AKAR إمكانية التشغيل المستمر على المدى الطويل دون التواجد المستمر لموظفي الصيانة

تصميم AKAR عبارة عن مجموعة مرحلية مكونة من 32 وحدة نشطة، موضوعة بالتساوي حول دائرة يبلغ نصف قطرها 16 مترًا، ويبلغ ارتفاع تعليق الهزازات النشطة 5 أمتار، ويسمح هذا الهيكل بنشر الهوائي في منطقة مفتوحة بواسطة طاقم لأربعة أشخاص في مدة لا تتجاوز 3 ساعات.
تتراوح درجة حرارة التشغيل من -50 إلى +50 درجة مئوية.
يوفر AKAR التشغيل المستقل المتزامن لأربعة أجهزة استقبال راديو (RPU). لكل وحدة من وحدات RPU الأربعة، يتم تشكيل 16 نمطًا سمتيًا مستقلاً بخطوة سمت منفصلة تبلغ 22.5 درجة. لتحديد السمت المطلوب يوجد جهاز تحكم عن بعد موجود في TZ.
يوفر AKAR القدرة على تبديل أي من أجهزة الاستقبال الأربعة للاستقبال من أي من اتجاهات السمت الستة عشر المجانية (غير المشغولة بواسطة أجهزة استقبال أخرى).

إير-V، كارس-V، كارس-جي، كارس-V2G

مجموعة هوائيات بيضاوية ثابتة مع هزازات رأسية الأذن-Vمصمم للاستخدام كهوائي استقبال لتوفير الاتصالات اللاسلكية على الطرق من 0 إلى 50 ومن 700 إلى 10000 كم.

• تم تصميم مجموعة الهوائي الحلقي الثابت المزودة بهزازات رأسية KARS-V للاستخدام كهوائي استقبال لتوفير اتصالات لاسلكية على الطرق من 0 إلى 50 ومن 700 إلى 10000 كيلومتر.
• تم تصميم مجموعة الهوائي الحلقي الثابت مع الهزازات الأفقية KARS-G للاستخدام كهوائي استقبال لتوفير الاتصالات اللاسلكية على الطرق من 50 إلى 1000 كم
• تم تصميم مجموعة الهوائي الحلقي الثابت مع الهزازات الثلاثية المتعامدة (اثنتين أفقيتين وواحدة رأسية) KARS-V2G للاستخدام كهوائي استقبال لتوفير الاتصالات اللاسلكية على الطرق من 0 إلى 10000 كم.

تحديد

• يتم توفير التبديل لكل جهاز من أجهزة الاستقبال الـ 64 للاستقبال من أي اتجاه من اتجاهات السمت الـ 16 بخطوة سمت منفصلة تبلغ 22.5 درجة. يتم التحكم في التبديل بواسطة المشغل باستخدام محطة المستخدم. يوفر الخادم التشغيل لما يصل إلى 64 محطة مستخدم، مع عرض نتائج المراقبة على كل محطة مستخدم.
• نطاق تردد التشغيل: من 1.5 إلى 30.0 ميجا هرتز، باستثناء EAR-B (من 6.0 إلى 24.0 ميجا هرتز)
• استقطاب موجات الراديو المستقبلة – عمودي (KARS-G – أفقي)

KARS-V2G: عمودي خطي؛ أفقي خطي في الاتجاه المقابل للسمت "الصفر" لنظام الهوائي (G1)؛ أفقي خطي في الاتجاه المتعامد مع السمت "الصفر" لنظام الهوائي (G2)؛ بيضاوي الشكل مع الاتجاه الصحيح لدوران مستوى الاستقطاب (EP)؛ بيضاوي الشكل مع الاتجاه الأيسر لدوران مستوى الاستقطاب (EL). يوفر KARS-V2G جهاز تحكم عن بعد لنوع الاستقطاب.

• نمط السمت - اتجاهي
• الطاقة من شبكة إمداد الطاقة - لا تزيد عن 1000 فولت أمبير
• التشغيل المستمر على المدى الطويل دون التواجد المستمر لموظفي الصيانة
• مقاومة الإخراج الاسمية - 75 أوم

كارب-V، كارب-G

مجموعة هوائي حلقي سريع النشر مع هزازات رأسية كارب-Vتم تصميمه لتجهيز أنظمة الاتصالات الراديوية المتنقلة DCM كهوائي استقبال، مع توفير الاتصالات الراديوية على الطرق من 0 إلى 50 ومن 700 إلى 10000 كم.

مجموعة هوائي حلقي سريع النشر مع هزازات أفقية كارب-Gتم تصميمه لتجهيز أنظمة الاتصالات الراديوية المتنقلة DCM كهوائي استقبال عند توفير الاتصالات اللاسلكية على الطرق من 50 إلى 1000 كم.

يتيح تصميما KARB-V وKARB-G نشر الهوائيات في المناطق المفتوحة بطاقم مكون من ثلاثة أشخاص في وقت لا يتجاوز 1.5 ساعة (مع مراعاة وقت تحديد الموقع).

تحديد

• نطاق تردد التشغيل من 1.5 إلى 30.0 ميجاهرتز
• استقطاب موجات الراديو المستقبلة – عمودياً
• مقاومة الإخراج الاسمية - 75 أوم
• نمط السمت - اتجاهي
• الطاقة المستهلكة من شبكة إمداد الطاقة لا تزيد عن 100 فولت أمبير
• التشغيل المستمر على المدى الطويل دون التواجد المستمر لموظفي الصيانة
• تبديل أي من أجهزة الاستقبال الأربعة للاستقبال من أي من 16 اتجاه سمت مجاني (غير مشغول بأجهزة استقبال أخرى)
• يتم توفير الطاقة من نظام إمداد الطاقة بالتيار المتردد أحادي الطور بجهد 220 فولت وتردد (50±2) هرتز

هوائيات محمية

أوكتافا-KR، أوكتافا-KP

ظهور ملجأ وقائي يوفر الحماية لـ APZ من موجة الصدمة عند وضعها في بئر أو هيكل تحصين

"أوكتافا-KR"و "أوكتافا-KP"- هوائيات APZ المحمية النشطة تحت الأرض، والتي تم تطويرها وتصنيعها لصالح خدمة الاتصالات الخاصة التابعة لجهاز الأمن الفيدرالي في روسيا، اجتازت اختبارات الدولة وتم قبولها لتزويد الإدارة المذكورة أعلاه. مصممة للاستخدام كهوائيات إرسال عالية التردد كجزء من معدات المرافق الخاصة.

أنها توفر القدرة على تشغيل جهازين لاستقبال الراديو (RPUs) مضبوطين على ترددات مختلفة في وقت واحد، مما يخلق فرصًا أكبر لتنظيم استقبال الإشارات المستقلة.

تتيح إمكانيات APZ العمل في الشبكات الآلية التكيفية للاتصالات الراديوية DCMV، بما في ذلك أنظمة الاتصالات مع قفز التردد. لديهم مقاومة زلزالية ومقاومة لموجات الصدمة كجزء من جسم محمي.

يتيح لك تكييف الاستقطاب تحقيق أفضل استقبال للإشارة في الوضعين التلقائي واليدوي.

يتم التحكم في أوضاع التشغيل ونوع الاستقطاب المستقبل باستخدام وحدة التحكم والتنسيق (CCU).

تتميز مناطق APZ بأبعاد ووزن قليلة وتحتل مساحة صغيرة. على موقع غير محمي، يمكن تثبيتها في أي أماكن غير مناسبة. لديهم وقت نشر قصير.

وحدة هوائي استقبال نشطة ثلاثية متعامدة

تم تصميم وحدة هوائي الاستقبال النشط الثلاثي المتعامد لاستقبال الإشارات في نطاق UHF. نطاق التطبيق هو استقبال طاقة الإشارة الراديوية ونقلها عبر ثلاث قنوات إلى مدخلات معدات معالجة الإشارات الرقمية، وبناء مجموعة هوائيات استقبال عالمية تعتمد عليها لاستخدامها كجزء من المجمعات الواعدة للوسائل التقنية لـ DCM . يمكن أيضًا استخدام المنتج كهوائي استقبال واحد.
جنبًا إلى جنب مع وحدة التحكم والتنسيق (CCU)، فإنه يضمن استقبال موجات الاستقطاب الخطي الأفقي (في طائرتين متعامدتين)، والرأسي الخطي والإهليلجي (مع اتجاهات دوران مختلفة).
تتكون وحدة هوائي الاستقبال النشط الثلاثي المتعامد من هزازات متناظرة متقاطعة - اثنان رأسيان وواحد أفقي، طول كل منهما 2 متر، متصلان بمضخمات هوائي الاستقبال (RAA)، على شكل كتلة محمية من مضخمات الهوائي (BAU). لزيادة سعة الإدخال، يتم تصنيع كل ذراع من أذرع الهزاز على شكل bicone يعتمد على نظام الموصلات ثنائية المعدن.

تحديد

• نطاق تردد التشغيل من 3.0 إلى 30.0 ميجاهرتز
• العزل الكهرومغناطيسي بين هزازات TAE المتعامدة في حالة عدم وجود أعمدة وأسلاك وأشجار وما إلى ذلك متقاربة. لا تقل عن 20 ديسيبل
• يتمتع كل مضخم هوائي استقبال (RAA) كجزء من TAE بما يلي:
• الحصول على ما لا يقل عن 8 ديسيبل
• نطاق ديناميكي لا يقل عن 95 ديسيبل بالنسبة إلى 1 ميكروفولت

في المنشور السابق /1/ أظهرنا أنه في الظروف التي لا يمكن فيها رفع الهوائي إلى ارتفاع كبير، تتمتع الهوائيات ذات الاستقطاب الرأسي وزاوية الإشعاع الصغيرة بميزة في الاتصالات بعيدة المدى: ثنائي القطب المنحني العمودي (الشكل 1). 1)، موكسون عمودي (شكل 2)

نحن لا نذكر هنا عمدا العمودي مع نظام الأثقال الموازنة أو الشعاعية، لأن هذه الهوائيات غير مريحة للغاية لوضعها في البيوت الصيفية أو في ظروف استكشافية.

وعلى الرغم من أن هوائي Moxon الرأسي (الشكل 2) هو هوائي اتجاهي جيد بزاوية إشعاع صغيرة، إلا أنه لا يتمتع بكسب كافٍ مقارنة بـ "قنوات الموجة" أو "المربعات" متعددة العناصر. لذلك، كانت لدينا بطبيعة الحال الرغبة في تجربة مجموعة مرحلية من اثنين من الموكسونات الرأسية، مماثلة لتلك التي استخدمها هواة الراديو الأمريكيون في رحلة استكشافية إلى جامايكا (أطلقوا عليها اسم "2x2") /2/.
إن بساطة تصميمه والمساحة الصغيرة المطلوبة لوضعه تجعل المهمة ممكنة بسهولة. تم إجراء التجربة على النطاق 17 مترًا (التردد المركزي 18.120 ميجاهرتز)، حيث كان لدينا بالفعل موكسون رأسي واحد لهذا النطاق. خصائصه المحسوبة (الشكل 3): كسب 4.42 ديسيبل ، الفص الخلفي مكبوت بأكثر من 20 ديسيبل ، أقصى إشعاع بزاوية 17 درجة ، استقطاب عمودي نقي تقريبًا للإشعاع. وذلك مع ارتفاع الحافة السفلية للهوائي بمقدار 2 متر فقط عن سطح الأرض الحقيقي.
ستحتاج لكل هوائي إلى صاري عازل بارتفاع 8 - 10 أمتار (أو شجرة بارتفاع مناسب) وفواصل عازلة (يفضل ثلاثة) بطول 2.2 متر (يمكن استخدام شرائح خشبية). العناصر - من أي سلك نحاسي بقطر 1-3 مم، عاري أو معزول.
خلال التجربة تم استخدام مجموعة من أنابيب الألياف الزجاجية من RQuad بإجمالي ارتفاع 10 متر كسارية، كما تم استخدام أنابيب مياه بلاستيكية بقطر 20 ملم كفواصل. العناصر مصنوعة من سلك فول. الرجال مصنوعون من سلك بولي بروبيلين 3 مم. والنتيجة هي التصميم الموضح في الشكل 4.

تين. 3. خصائص تصميم هوائي Moxon العمودي.

يتم تمرير السلك من خلال الفتحات الموجودة بالقرب من نهايات الفواصل ويتم تثبيته بها باستخدام شريط كهربائي أو مشابك بلاستيكية. لمنع انحناء الفواصل تحت وطأة ثقل الهوائي، يتم تمديد نهاياتها بخط الصيد. وللمحافظة على استقامة العنصر النشط الذي ينقطع بسبب وزن الكابل، يمكنك استخدام فاصل ثالث على مستوى وسط العناصر، حيث يمرر سلك المخرج من خلال الفتحة الموجودة به ويثبت نقاط الاتصال من العنصر النشط إلى الكابل الموجود عليه. يمتد الكابل على طول الموزعة إلى الصاري ثم إلى أسفل الصاري. تم تجهيز الكابل بأنابيب من الفريت كل 2 متر، مما يلغي تأثير جديلة على خصائص الهوائي وفي نفس الوقت يوازن تيارات الإمداد. يتم رفع الهوائي بسهولة على سارية مثبتة مسبقًا مع وجود بكرة في الأعلى باستخدام سلك من النايلون.
ويبين الشكل 5 خصائص المجموعة الأفقية لاثنين من هذه الهوائيات، المحسوبة باستخدام برنامج MMANA. تم الحصول على أفضل الخصائص لتضخيم وقمع الفص الخلفي بمسافة بين الهوائيات قدرها 0.7 طول موجى، أي. 11.6 م يمكن تسمية هذا الهوائي بـ "2×MOXON".

الشكل 5. نمط الإشعاع لمجموعة مرحلية من هوائيين Moxon عموديين.

تعتبر دائرة الجمع كلاسيكية: نظرًا لأن كل هوائي لديه مقاومة دخل تبلغ 50 أوم، يتم استخدام كابلات الطاقة بمقاومة 75 أوم وطول موجة ¾، مع مراعاة عامل تقصير الكابل. وفي نهايات الكابلات تتحول مقاومة الهوائي إلى 100 أوم. ولذلك، يمكن توصيلها بالتوازي باستخدام نقطة الإنطلاق، متبوعة بكابل طاقة 50 أوم بأي طول. تم اختيار طول كابلات التحويل ليكون ¾ طول موجي، حيث أنه عند طول ¼ موجة فإن أطوالها لا تكفي لتغطية المسافة بين الهوائيات.
استغرقنا حوالي ساعتين لعمل النسخة الثانية من هذا الهوائي. تم تركيب الصواري بمسافة 11.6 مترًا (كان عرض الكوخ الصيفي كافيًا).
تم ضبط كل هوائي على حدة، وربطهما عبر كابل نصف الطول الموجي (مع مراعاة التقصير)، وتقليم أطراف الأجزاء السفلية المنحنية من العناصر. لتجنب الأخطاء في التكوين، من الضروري إيلاء اهتمام خاص لقمع تيارات الوضع المشترك في كابلات الطاقة باستخدام الاختناقات الموضوعة على الكابل. كان علينا استخدام ما يصل إلى 10 قطع. تم توزيع مرشحات الفريت الإضافية على طول كابل 75 أوم قبل استقرار النتائج. يجب أن تكون هذه الإختناقات أيضًا على تحويل الكابلات المتصلة بواسطة نقطة الإنطلاق. ليس من الضروري وضع اختناقات على كابل 50 أوم الذي يربط نقطة الإنطلاق بجهاز الإرسال والاستقبال. في حالة عدم وجود الفريت، يمكن استبدال الإختناقات بعدة لفات من الكابلات المجمعة في ملف بقطر 15-20 سم، ووضعها بالقرب من نقاط تغذية الهوائي وبالقرب من نقطة الإنطلاق. لتحسين أداء الهوائيات، يمكن تجميع الطول الحر الكامل لكابلات التحويل تقريبًا في ملفات خانقة.
بعد توصيل جهازي Moxons عموديين في مصفوفة، يرتفع تردد الرنين بحوالي 500 كيلو هرتز، ويصبح SWR عند التردد المركزي مساويًا لـ 1.4.
من المستحيل تصحيح رنين النظام عن طريق ضبط الموكسونات، لأنه في هذه الحالة ينهار نمط الاتجاه. إن أبسط الطرق لمطابقة النظام هي إما توصيل ملفات ذات محاثة تبلغ 0.2 μH على التوالي مع مدخلات كلا الهوائيين، أو مكثف واحد بقدرة 400-550 pF (اختر قيمة الحد الأدنى من SWR عند التردد المركزي) على التوالي. مع إدخال نقطة الإنطلاق على جانب التغذية بمقاومة 50 أوم. في هذه الحالة، النطاق وفقًا لمستوى SWR< 1,2 получается около 200 кГц (рис.6).

الشكل 6. SWR من الإدخال بعد التعديل باستخدام محاثات 0.2 μH.

المعلمات المحسوبة على ارتفاع الحافة السفلية للهوائيات بمقدار 2 متر فوق سطح الأرض الحقيقي:
كسب 8.58 ديسيبل (6.43 ديسيبل)،
زاوية الارتفاع 17 درجة
قمع الفص الخلفي> 25 ديسيبل،
SWR في نطاق التشغيل< 1,2.
إن وجود الفصوص الجانبية مع قمع قدره 10 ديسيبل بالنسبة للفصوص الرئيسية ليس عيبًا، في رأينا، لأن يسمح لك بسماع المحطات خارج الشعاع الرئيسي الضيق دون تدوير الهوائي.
نحن لسنا على علم بتصميمات الهوائيات الأخرى التي تحتوي على مثل هذه المعلمات العالية وبساطة التصميم هذه.
بالطبع، هذا المصفوفة المرحلية ثابتة ويجب تركيبها في اتجاه DX الأكثر إثارة للاهتمام (إلى الغرب، على سبيل المثال). ثم لن يكون من الصعب تحويل مخططها إلى الشرق: للقيام بذلك، تحتاج إلى خفض الهوائيات، وتدويرها 180 درجة ورفعها مرة أخرى إلى الصواري. بالنسبة لنا، لم تستغرق هذه العملية أكثر من خمس دقائق بعد بعض التدريب.
تظهر صورة الهوائي التجريبي في الشكل 7.

الشكل 7. عرض لمجموعة مراحل من اثنين من Moxons الرأسية.

فلاديسلاف شيرباكوف (RU3ARJ)
سيرجي فيليبوف (RW3ACQ)
يوري زولوتوف (UA3HR)

الأدب:

1. فلاديسلاف شيرباكوف RU3ARJ، سيرجي فيليبوف RW3ACQ. تعتبر الهوائيات الرأسية المتناظرة الحل الأمثل لاتصالات DX في الظروف الميدانية والبلدية. مواد منتدى مهرجان "دوموديدوفو 2007".

2. رحلة K5K Kingman Reef DXpedition.
www.force12inc.com/k5kinfo.htm

معلومات - http://cqmrk.ru

يتعلق الاختراع بمجال الهندسة الراديوية، وبالتحديد تكنولوجيا الهوائي ويمكن استخدامه كنظام هوائي عريض النطاق بنمط إشعاع متحكم فيه عند توفير اتصالات راديوية مع موجات الأيونوسفير في نطاقات التردد العالي (HF) والمترية (VHF). الغرض من الاختراع هو تطوير نظام هوائي يضمن، بحجم قياسي واحد، تشغيل أجهزة إرسال واسعة النطاق تتطلب مطابقة عالية الجودة للهوائي. يتكون هوائي المصفوفة الطورية (PAA) من عناصر مسطحة متطابقة، يتكون كل منها من زوج من الهزازات المتعامدة ذات المستوى المستوي بطول L مع أذرع مثلثة 1 (قيمة L تساوي الحد الأدنى لطول الموجة في نطاق التشغيل). العنصر المركزي ومتصل به عن طريق ماس كهربائى. تشكل الموصلات والعنصرين المحيطيين زوجًا متعامدًا من الهزازات ذات نطاق التردد المنخفض. جميع العناصر الطرفية، بما في ذلك تلك الموجودة في الهزاز منخفض التردد، تشكل المصفوفة المرحلية عالية التردد. يكون إثارة نظام الهوائي منفصلاً عن الهزازات الأفقية (g-g") و(v-v)، ولكن من الممكن أيضًا دمجها لتحقيق إشعاع مستقطب دائريًا. توفر الصفيف المرحلي التشغيل في نطاق 40 ضعفًا عند مستوى BEV لا يقل عن 0.5. 6 مريض.

يتعلق الاختراع بمجال الهندسة الراديوية، وبالتحديد تكنولوجيا الهوائي، وعلى وجه الخصوص، يمكن استخدامه كجهاز إرسال واستقبال تحت الأرض أو نظام هوائي زاحف لتشغيل الموجات الأيونوسفيرية في نطاقات التردد العالي (HF) والموجات المترية (VHF). الهوائيات تحت الأرض والسطحية المعروفة لنطاقات التردد العالي والموجات المترية (VHF) (Sosunov B.V. Filippov V.V. أساسيات حساب الهوائيات تحت الأرض. L. VAS، 1990). يتم تصنيع الهوائيات التناظرية تحت الأرض متعددة الأقسام على شكل مجموعة من الهزازات المعزولة المتوازية في الطور. ولزيادة الكسب، يتم استخدام العديد من هذه المجموعات، ويتم وضعها واحدة تلو الأخرى ويتم تنظيمها على مراحل وفقًا لذلك. تتمثل عيوب نظائرها المعروفة في نطاق ضيق من ترددات التشغيل بسبب التغيرات المفاجئة في مقاومة الإدخال وقطاع مسح الشعاع المحدود والأبعاد الكبيرة. لضمان التشغيل في النطاق المطلوب والتوجيهات المعطاة، من الضروري أن يكون لديك عدة أحجام قياسية. الأقرب في جوهره الفني إلى هوائي المصفوفة المطاورة (PAR) هو SGDP 3.6/4 RA PAR المعروف (Eisenberg G.Z. et al. هوائيات الموجات القصيرة. M. Radio and Communications, 1985، pp. 271-274) ، الشكل 13.11.). يتكون النموذج الأولي للهوائي من مجموعة من العناصر المسطحة (PE) المصنوعة من موصلات معدنية. كل PE عبارة عن مشعاع على شكل هزاز متماثل مصنوع من ذراعين مثلثين، ترتبط أطرافهما الخارجية بدائرة كهربائية قصيرة. الموصلات. يتم توحيد جميع العناصر بواسطة مسار تغذية مشترك وتشكل صفيفًا متزامنًا أو مرحليًا (إذا تم تضمين أجهزة الطور في مسار التغذية). تقع العناصر بشكل متحد المستوى داخل المستطيل الذي يحد من فتحة المصفوفة الطورية ويتم تعليقها عموديًا على صواري المصفوفة الطورية، وبفضل استخدام عناصر تتكون من بواعث ذات أذرع مثلثة، فإنها تتمتع بنطاق واسع من ترددات التشغيل و مطابقة أفضل. ومع ذلك، فإن النموذج الأولي له عيوب. معامل تداخل نطاق التشغيل (نسبة تردد التشغيل الأقصى إلى الحد الأدنى) لمجموعة هوائي SGDP 3.6/4 RA هو 2.14، وهو أقل بكثير من قيمة هذه المعلمة بالنسبة لأجهزة الإرسال الحديثة ولا يسمح بحجم واحد تستخدم عند توفير الاتصالات عبر مسافات مختلفة. يحد قطاع التحكم في مخطط الإشعاع (DP) في المستوى الأفقي، الذي يساوي 60 درجة، من إمكانيات هذا الهوائي عند العمل في شبكة راديوية. بالإضافة إلى ذلك، يتمتع الهوائي بأبعاد كبيرة وأمان منخفض، ولا يوفر تشغيلًا مستقلاً مع الاستقطاب الرأسي والأفقي أو موجة مستقطبة دائرية. الهدف من الاختراع هو إنشاء مصفوفة مرحلية عريضة النطاق مخصصة للاستخدام كهوائي سطحي أو تحت الأرض لنطاقات الترددات العالية (HF) وVHF (VHF)، مما يوفر التحكم في نمط الإشعاع في نصف المساحة العلوي بأكمله مع تقليل حجم السطح المشع. يتم تحقيق المهمة من خلال حقيقة أنه في صفيف مطاور معروف يحتوي على مجموعة من PEs، يتضمن كل منها زوجًا من الباعثات المثلثية المثبتة بشكل متحد المستوى داخل المستطيل مما يحد من فتحة المصفوفة الطورية ومتصلة بمسار التغذية، زوج إضافي من بواعث متطابقة مثبتة بشكل متحد ومتعامد مع الأول. تقع جميع PEs أفقيًا داخل وسط أشباه الموصلات أو على سطحه. الأطراف الخارجية للبواعث المثلثة التابعة للـ PEs المجاورة لبعضها البعض متصلة كهربائياً. يتم توصيل الأطراف الخارجية للبواعث المثلثية التي تنتمي إلى PEs الطرفية على طول محيط فتحة المصفوفة المرحلية بواسطة دوائر قصيرة إضافية. الموصلات. الأطراف الخارجية للبواعث المثلثية، المتاخمة من كلا الجانبين للأقطار الكبيرة للمصفوفة المرحلية، معزولة كهربائياً، ويتم توصيل الأطراف الخارجية للبواعث المثلثية المتبقية بواسطة موصلات قصيرة الدائرة. يتم توصيل مسار التغذية لقناة LF بقمم الباعثات المثلثية للـ PE الموجودة في وسط الصفيف المرحلي. يتم توصيل قمم الباعثات المثلثية للـ PE المتبقية بمسار التغذية لقناة التردد اللاسلكي. يتم تشغيل الباعثات المتعامدة في كل PE بشكل مستقل، أي. يمكن أن تثير إما كل على حدة مع الاستقطاب الخطي، أو مع تحول قدره 90 درجة، وبالتالي تحقيق الإشعاع المستقطب دائريا. مع مخطط الصفيف المرحلي هذا، يتم استخدام نفس العناصر مرتين للعمل في كل من نطاقات LF وHF (مع معامل تداخل قدره 5.33 و7.5، على التوالي) مع مطابقة عند مستوى BV لا يقل عن 0.5. بشكل عام، تعمل المصفوفة المرحلية المقترحة في نطاق يبلغ تداخله 40 ضعفًا. علاوة على ذلك، عند تردد الرنين، تكون مساحة سطحه الباعث أقل بـ 1.6 مرة من مساحة النموذج الأولي. في التين. 1 يُظهر منظرًا عامًا للصفيف المرحلي؛ في التين. 2 عنصر مسطح؛ في التين. 3 PE بأربعة وثلاثة تحويلات؛ في التين. 4 نظام تغذية؛ في التين. 5، 6 - نتائج الدراسات التجريبية. المصفوفة المرحلية الموضحة في الشكل. 1، يتكون من N (على سبيل المثال، N 9 مأخوذ) من PEs متطابقة. يظهر تجسيد لـ PE في الشكل. 2. يتكون كل PE من زوج متعامد من الهزازات المسطحة g-g" وb-c" بطول 2L 1 مع أذرع على شكل مثلثات متساوية الأضلاع 1. الأطراف المتجاورة للبواعث المثلثة للـ PE المجاورة متصلة كهربائياً (خطوط مم - م) . يتم توصيل الأطراف الطرفية لبواعث PE المثلثة بدائرة قصر. الموصلات 2 (الشكل 3)، باستثناء الباعثات المثلثية المتاخمة على كلا الجانبين للأقطار الكبيرة c-c" وp-p"، أي. وهذه الباعثات معزولة كهربائيًا (الشكل 3). في ظل هذه الحالة، ماس كهربائي PE المركزي. الموصلات لا تقل (الشكل 2). نهايات الباعثات المثلثية c-c" وd-g"، الموجودة على الحواف الخارجية للمصفوفة المرحلية، متصلة بشكل إضافي بواسطة الموصلات 3 (في هذه الحالة، يشكل كل موصل 3 مع موصلين دائرة مغلقة، والتي يمكن ملؤها بـ موصلات إضافية أو استبدالها بلوحة معدنية صلبة من نفس الأشكال). كل PE له أبعاد عرضية وطولية 2L=min (حيث min هو الحد الأدنى لطول الموجة في نطاق التشغيل)، وبشكل عام فإن المصفوفة المرحلية عبارة عن مربع ذو جانب . نظام تغذية الصفيف المرحلي الموضح في الشكل. 4، يتكون من مجموعتين متطابقتين تغذيان بواعث PE الأفقية z-g" والرأسية v-v". في التين. ويبين الشكل 1 مجموعة تغذية من الباعثات الأفقية. يشتمل على وحدة تغذية مكونة من 4 هزازات LF ووحدات تغذية (N-1) مكونة من 5 هزازات HF. ترتبط أغطية الشاشة 6 من المغذيات 4، 5 كهربائياً بأعلى الباعثات المثلثة اليسرى للهزازات الأفقية، كما أن الموصلات المركزية 7 من هذه المغذيات متصلة بنفس الطريقة بالبواعث المثلثة اليمنى. يتم توصيل وحدة التغذية 4 الخاصة بعنصر LF مباشرة بجهاز الإرسال (المستقبل). يتم توصيل وحدات التغذية 5 من عناصر الموجات الديكامترية (HF) لضمان الطور التدريجي لمصفوفة الهوائي والسطح البيني مع خرج المرسل من خلال خطوط تأخير متحكم فيها (ULL) 8 ومقسم القدرة 9 (عندما تعمل قارنة التوصيل للاستقبال 1:8). الجهاز المقترح يعمل على النحو التالي. عندما يتم تطبيق جهد الإثارة من خلال وحدة التغذية 4 إلى النقاط g-g" (للهزاز العمودي v-c")، يتدفق التيار من هذه النقاط على طول الأذرع المعينية الشكل التي تتكون من بواعث مثلثة مترابطة 1 من PE المركزي والجانبي، أيضًا اعتبارًا من النقطتين E و E" عبر الموصلات 2 إلى النقطتين H و H" للبواعث المثلثية المتعامدة للـ PE الطرفية، ثم على طولها في الاتجاه العرضي إلى النقطتين K و K"، يوجد من كل منها أزواج من الموصلات 2 تقع على الجانب الخارجي من المصفوفة الطورية (أو اللوحات التي تحل محلها). لتشغيل المصفوفة الطورية لنطاق التردد العالي، يتم تقسيم قدرة المرسل في المقسم 9 إلى 8 قنوات متطابقة، في كل منها يتم إنشاء إزاحة الطور المطلوبة باستخدام ULZ 8، ثم يتم إثارة PE من خلال وحدات التغذية 5. عندما يتم تطبيق جهد الإثارة على مدخل أحد الهزازات (الأفقية أو الرأسية) لكل PE، يشكل الهزاز الآخر، جنبًا إلى جنب مع الموصلات، وصلة عبور ذات دائرة قصر تربط نهايات الباعث المثار، وبالتالي تحقيق مطابقة محسنة في الجزء السفلي من النطاق. تم إجراء الدراسات التجريبية للمصفوفة المرحلية المقترحة على نموذج أولي مصمم للعمل في نطاق 1.5-60 ميجاهرتز، مصنوع من صفائح الفولاذ بسمك 2 مم. الأبعاد التخطيطية هي 15 × 15 م2، والتربة جافة (=5، =0.001 سم/م). تم تصنيع نظام التغذية HF PAR من الكابلات المحورية RK-75-9-12 بطول (140-0.1) م، وتم تنفيذ إثارة عناصر LF عبر الكابلات RK-75-17-12 بطول ( 120-0.1) م. تضمنت الدائرة مقسم طاقة محول 1:8 وخط تأخير متحكم به 8 قنوات 4 بت يتكون من أقسام من الكابل المحوري المعزول بالفلوروبلاستيك بأطوال 0.66 م، 1.32 م، 2.64 م و 5.28 م . تم استخدام منتج Fakel-N1 كجهاز إرسال (نطاق تردد التشغيل 1.5-60 ميجاهرتز، طاقة تصل إلى 4 كيلووات). أثناء البحث، تم قياس ممانعات الإدخال للعناصر ذات التردد المنخفض والعناصر عالية التردد بشكل منفصل وكجزء من مصفوفة مرحلية، والتي تم من خلالها حساب قيم BEF وأنماط الإشعاع الديناميكية عند ترددات مختلفة. تؤكد قيم KBV والعنصر المنخفض التردد والعنصر الفردي عالي التردد والصفيف المرحلي ككل، الموضحة في الشكل 5، الجودة العالية للمطابقة على نطاق التشغيل بأكمله. وتظهر في الشكل 6 مخططات الإشعاع الدينامي للمصفوفة الطورية في الأجزاء السفلية والمتوسطة والعليا من المدى (الرسوم البيانية a وb وc، على التوالي). الخط المتصل يوضح الأنماط المحسوبة، والتقاطعات توضح نتائج القياس. ويمكن ملاحظة أن المصفوفة المرحلية، على كامل النطاق، تضمن تكوين الحد الأقصى من الإشعاع في اتجاه معين.

مطالبة

هوائي مصفوفة مطاورة تحتوي على مجموعة من العناصر المسطحة، يتضمن كل منها زوجًا من الباعثات المثلثة المثبتة بشكل متحد المستوى داخل مستطيل يحدد فتحة مصفوفة الهوائي المطاورة، ومتصلة بمسار التغذية، وتتميز بأن العناصر المسطحة تقع أفقيًا داخل الوسط شبه الموصل أو على سطحه، يتم إدخال زوج ثانٍ من الباعثات المتطابقة في كل عنصر مسطح، ويتم تثبيتهما بشكل متحد المستوى ومتعامد مع الأول، ويتم توصيل الأطراف الخارجية للبواعث المثلثة التي تنتمي إلى العناصر المسطحة المجاورة كهربائياً، ويتم توصيل الأطراف الخارجية للباعثات المثلثة التي تنتمي إلى العناصر المسطحة المجاورة كهربائياً. يتم توصيل الباعثات المثلثية التي تنتمي إلى عناصر مسطحة محيطية على طول محيط صفيف هوائي الفتحة الطورية بموصلات إضافية ذات دائرة قصر، وتكون الأطراف الخارجية للبواعث المثلثة المتاخمة على كلا الجانبين للأقطار الكبيرة لصفيف الهوائي الطوراني معزولة كهربائيًا، ويتم توصيل الأطراف الخارجية للبواعث المثلثية المتبقية عن طريق موصلات قصر الدائرة، في حين يتم توصيل مسار تغذية قناة التردد المنخفض إلى قمم الباعثات المثلثية للعنصر المسطح، الموجود في وسط صفيف الهوائي المرحلي ، ويتم توصيل قمم الباعثات المثلثية للعناصر المسطحة المتبقية بمسار تغذية القناة عالية التردد، ويتم تشغيل الباعثات المثلثية المتعامدة في كل عنصر مسطح بشكل مستقل.