Загрузил Кирилл Машуков

Пояснительная Головин О. Е.

реклама
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Тихоокеанский государственный университет»
Факультет «Автоматизации и информационных технологий»
Кафедра «Вычислительная техника»
Направление 11.03.02 «Информационные технологии и системы связи»
(шифр, наименование)
Профиль «Многоканальные Телекоммуникационные технологии»
ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ
Завкафедрой ________
Сай С. В.
подпись
ФИО
___________
дата
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
Тема: Расчёт параметров антенной системы для проведения УКВ радиосвязи с
отражением от лунной поверхности.
Студент
подпись
дата
Руководитель работы
подпись
дата
Нормоконтролёр
подпись
Головин О.Е
ФИО
Власов В.Н.
ФИО
Власов В.Н.
ФИО
дата
Консультанты:
По
___________
подпись
ФИО
___________
По _____________________
дата
___________
подпись
___________
дата
Хабаровск – 2022
____________________
ФИО
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Тихоокеанский государственный университет»
Факультет «Автоматизации и информационных технологий»
Кафедра «Вычислительная техника»
Направление 11.03.02 «Информационные технологии и системы связи»
(шифр, наименование)
Профиль «Многоканальные Телекоммуникационные технологии»
ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ
Завкафедрой ________
Сай С. В.
подпись
ФИО
«______» _______________ 20 ___ г.
ЗАДАНИЕ
на выпускную квалификационную работу
Студенту
Головин Олег Евгеньевич
1. Тема: Расчёт параметров антенной системы для проведения УКВ
радиосвязи с отражением от лунной поверхности.
Утверждена приказом по университету №
от
2. Срок сдачи студентом выпускной квалификационной работы
г.
20
г.
3. Исходные данные к работе:
4. Перечень подлежащих разработке в выпускной квалификационной работе вопросов
4.1 Расчёт параметров антенной системы для проведения УКВ радиосвязи с отражением от
лунной поверхности для станции RM0C.
4.2 Выбор диапазона частот для УКВ антенны
5. Перечень графической части (с точным указанием обязательных чертежей), либо
раздаточного материала
Презентация по результатам ВКР
6. Консультанты:
Раздел работы
Руководитель работы
____________
Власов В. Н.
подпись
ФИО
ФИО, подпись, дата
Задание принял к исполнению студент
____________
подпись
____________
____________
дата
дата
Головин О. Е.
ФИО
ВКР.180006547.ТД
3
РЕФЕРАТ
Выпускная квалификационная работа содержит 60 страниц текстового
документа формата А4, включающего 12 рисунка, 6 таблиц, 30 использованных
источников.
УКВ
АНТЕННА,
НАПРАВЛЕННОСТИ,
ЧАСТОТНЫЙ
ГЕНЕРАТОР,
ДИАПАЗОН,
УСИЛИТЕЛЬ,
ДИАГРАММА
КОАКСИАЛЬНЫЙ
КАБЕЛЬ, EME, ЗАТУХАНИЕ, ПОЛЯРИЗАЦИЯ.
Цель выпускной квалификационной работы (ВКР) – расчёт параметров
антенной системы для проведения УКВ радиосвязи с отражением от лунной
поверхности.
В первой части Произведен анализ предметной области.
Во второй части производится расчёт, моделирование УКВ антенны и
выбор программного-аппаратного обеспечения.
Третья часть производится расчёт затухание на трассе Земля – Луна –
Земля.
В четвертой части производится техническое – экономическое обоснование
проекта.
В пятой части производился анализ спроектированной антенны на
соответствие нормам безопасности жизни деятельности.
ВКР.180006547.ТД
4
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1
Аспекты радиосвязи EME
5
6
1.1 Принцип работы ЕМЕ радиосвязи
6
1.2 Сравнительный Анализ диапазонов частот
9
1.3 Программное обеспечение
2. Проетирование антены
16
24
2.1 Обзор проектируемой Антенны
24
2.2 Оборудование на станции
30
2.3 Монтаж антенны
39
3 Расчет затухания на трассе Земля-Луна-земля
42
4 Технико-экономическое обоснование проекта
44
5. Безопастность жизнедеятельности
46
5.1 Требования безопасности при работе с электроприборами
46
5.2 Требования по технике безопасности при эксплуатации электроустановок до
1000 В.
49
5.3 Требования безопасности при работе на высоте
54
Заключение
58
Список использованных источников
59
ВКР.180006547.ТД
5
ВВЕДЕНИЕ
Луна — естественный спутник Земли. Первые лунные связи были
проведены учеными в 40 годах прошлого века, а радиолюбители начали
проводить связи в 60 годах. Для связи используется в основном УКВ
радиолюбительские диапазоны, и самый популярный диапазон 144 мегагерц для
многих становится отправной точкой.
Операторы любительской радиосвязи используют EME для двусторонней
связи. EME создает значительные проблемы для операторов-любителей,
заинтересованных в слабой сигнальной связи. EME обеспечивает самый длинный
канал связи, который могут использовать любые две станции на Земле.
Успешно используются любительские диапазоны частот от 50 МГц до 47
ГГц, но
большая часть EME-связи
осуществляется в 2-метровом, 70-
сантиметровом или 23-сантиметровом диапазонах. Распространенными режимами
модуляции являются непрерывная волна с азбукой Морзе, цифровая (JT65) и,
когда позволяют бюджеты канала.
Данный проект несет в себе большой интерес показать будущим студентам
наглядный пример отражения от разных поверхностей
Цель выпускной квалификационной работы: Расчёт параметров антенной
системы для проведения УКВ радиосвязи с отражением от лунной поверхности.
Задачи:
 Произвести оценку диапазонов частот и выбрать наименее затратный
вариант
 Рассчитать антенну выбранного диапазона частот
 Выбрать программное обеспечение для проведения радиосвязи Земля
- Луна – земля (ЕМЕ)
 Выбрать оборудование для радиолюбительской станции RM0C
 Анализ полученных результатов
ВКР.180006547.ТД
1
6
АСПЕКТЫ РАДИОСВЯЗИ EME
1.1 Принцип работы ЕМЕ радиосвязи
Связь Земля-Луна-Земля EME - очень увлекательный аспект любительской
радиосвязи. Это самое раннее применение спутниковой связи с землей, когдалибо использовавшееся радиолюбителями. Задолго до того, как вокруг нашей
планеты был запущен первый искусственный спутник на околоземной орбите,
Луна использовалась для отражения радиосигналов от ее поверхности для
установления связи между радиостанциями на земле.
В отличие от искусственных спутников, созданных человеком, которые
вращаются вокруг Земли на относительно меньших высотах, Луна является
естественным спутником Земли, имеющим самую высокую известную высоту.
Более того, искусственные спутники активны и несут транспондеры и
ретрансляторы, в то время как Луна может выполнять только роль пассивного
отражателя, что создает гораздо большие проблемы.
Успешные попытки отражения радиосигналов от лунной поверхности были
предприняты в 1953 году, однако первая успешная двусторонняя связь была
установлена в начале 1960-х годов.
С тех пор радиолюбители со всего мира используют лунную поверхность
для установления связи Земля-Луна-Земля (EME).
Более
ранние
контакты
осуществлялись
с
использованием
низкоскоростного постоянного тока, а большие антенные решетки приводились в
действие передатчиком мощностью 1 кВт или более. Хотя EME пытались
использовать даже в диапазонах 10 м и 6 м, более практично и эффективно
использовать диапазон 2 м (144 МГц) вплоть до 10 ГГц.
С развитием доступных технологий и новых методов модуляции в
настоящее время эффективный EME возможен при гораздо меньшей мощности и
меньших антенных системах. Например, установка 80 Вт 70 см (432 МГц),
ВКР.180006547.ТД
7
использующая Yagi примерно на 12-15 дБ, хорошо работает для связи EME с
использованием цифровых режимов, таких как JT65.
Давайте шаг за шагом рассмотрим различные проблемы, связанные с EME,
и способы их преодоления. Некоторые из этих проблем включают огромное
расстояние между землей и Луной, пассивное отражение от лунной поверхности,
которое способствовало потерям, доплеровский сдвиг, затухание либрации,
задержки эха и разброс во времени. Смещение пространственной поляризации изза кривизны земли, температура космического и галактического шума и фоновый
шум, ионосферный и атмосферные эффекты, такие как вращение Фарадея,
сцинтилляция и т.д.
Упрощенное изображение типичного канала связи EME
Первая и главная проблема связи EME связана с тем фактом, что расстояние
между землей и Луной огромно. Как правило, среднее расстояние составляет
384400 км. Из-за небольшого эксцентриситета лунной орбиты она колеблется от
363104 до 365696 км между перигеем и апогеем. Следовательно, расстояние
возврата сигнала между двумя точками на земле в два раза, больше указанного
выше и составляет около трех четвертей миллиона километров.
Кроме того, лунная поверхность используется в качестве пассивного
отражателя, и, следовательно, из-за ее относительно низкого коэффициента
отражения, который составляет всего около 0,065 (6,5%), она резко ослабляет
составляющую сигнала, отражающуюся от ее поверхности.
Низкий коэффициент отражения в значительной степени обусловлен
характеристиками поглощения и рассеяния лунной поверхности.
Давайте посмотрим, как это приводит к потере контура EME.
По сути, путь распространения - это простая линия прямой видимости, и,
следовательно, уровень сигнала следует закону обратных квадратов (1/D2).
Однако, поскольку расстояние туда и обратно в два раза больше, плотность
мощности уровня сигнала на приемнике будет пропорциональна 1/D4.
Учитывая
большое
расстояние,
коэффициент
отражения
лунной
поверхности, размер Луны с точки зрения радиуса ее диска и длину волны (λ)
ВКР.180006547.ТД
8
сигнала в сочетании с уравнением ослабления в свободном пространстве, которое
мы объяснили в нашей статье УКВ / УВЧ и распространение в свободном
пространстве, мы получаем в следующем уравнении, которое обычно определяет
потери на траектории EME. На данный момент давайте предположим, что у нас
есть изотропные антенны на обоих концах цепи связи на земле.
Рисунок 1.1 – Схема радиосвязи
Преобладающий шум в канале связи неизменно является определяющим
фактором, который определяет предельный порог его слабой способности
передачи сигнала.
Это справедливо для любой формы системы связи. В обычной жизни мы
часто склонны принимать это как должное, потому что обычно уровни сигнала
значительно выше для большинства сценариев.
Однако режим любительской радиосвязи EME, безусловно, является
исключением.
Из-за экстремальных потерь в тракте, связанных с электромагнитными
помехами, и ограниченных ресурсов, доступных радиолюбителям, глубокое
понимание помех в цепях электромагнитных помех жизненно важно для того,
чтобы использовать наши возможности для получения работоспособных
решений.
По сути, уровень принимаемого сигнала должен быть больше, чем общий
уровень шума, чтобы получить положительный SNR. В противном случае связь
может оказаться невозможной. Шум может исходить из нескольких источников, и
ВКР.180006547.ТД
9
их совокупный эффект играет роль помехи. Шум суммируется по полосе
пропускания канала (полосе обнаружения) и увеличивается или уменьшается
пропорционально этой полосе пропускания.
Поэтому величина шума часто характеризуется как мощность шума на
единицу полосы пропускания (Pn/Гц), где Pn - мощность шума. Это называется
Плотностью мощности шума.
Другой способ определения величины шума - указать ее как температуру
шума. Это удобный метод, используемый при работе с системами EME.
Причина в том, что многие источники электромагнитного шума являются
либо галактическими, либо исходят от крупных небесных тел, таких как солнце,
земля, Луна или межгалактическое пространство.
Шум,
исходящий
от
этих
источников,
традиционно
лучше
всего
определяется их шумовыми температурами. Шумовая температура таких
источников меняется в зависимости от полосы частот. Эти небесные объекты
могут казаться теплее или холоднее в разных сегментах электромагнитного
спектра.
1.2 Сравнительный Анализ диапазонов частот
Для реализации этого типа радиосвязи требуется более совершенное
оборудование. Например, для радиосвязи в диапазоне 144 МГц требуются
приемники с уровнем шума не более 2 дБ, а для диапазона 432 МГц — не более 4
дБ; мощность передатчика достигает 500...1000 Вт.
Узкополосная радиосвязь требует использования малошумящих устройств
ввода в приемнике, а также стабильных кварцевых фильтров.
В этом случае к антенным устройствам предъявляются очень серьезные
требования. Наиболее часто используется параболическая антенна, диаметр
которой составляет 4... 10 м, а также многоэлементная антенна типа "волновой
канал", количество элементов в которой достигает нескольких сотен.
ВКР.180006547.ТД
10
Кроме того, антенна должна быть постоянно ориентирована на Луну, что
требует
использования
автоматической
системы
ориентации
диаграммы
направленности антенны.
Луна все время повернута к Земле одной и той же стороной. Однако из-за
явления либрации мы видим чуть больше половины поверхности Луны. В
результате либрации положение наиболее эффективно отражающей области на
поверхности Луны постоянно меняется, что приводит к изменяющемуся во
времени процессу интерференции отраженных волн.
Это, в свою очередь, приводит к колебанию (на 4-5 дБ) уровня
радиосигнала, отраженного от поверхности Луны и принятого на Земле. Сигнал
подвержен этим колебаниям примерно в течение 50% времени.
Уровень колебаний сигнала уменьшается до нуля только в чрезвычайно
малых временных интервалах (несколько секунд), соответствующих моментам,
когда направление либрации меняется на противоположное.
Разница в расстояниях от центра наиболее эффективной части отражающей
поверхности Луны до Земли и от ее периферийной части до Земли составляет
около 8 км, что соответствует времени распространения радиоволны τ ≈ 100
микросекунд.
Это обстоятельство приводит к деформации фронта волны, отраженной от
поверхности Луны, что вызвано отражением от областей, расположенных на
разных расстояниях (рис. 1.1). Деформация фронта ограничивает полосу
модуляции передатчика, сужая ее до 10 кГц.
ВКР.180006547.ТД
11
Рисунок 1.2 – Зависимость распределение энергии
Поверхность Луны физически не является гладкой и сферической по своей
природе. Луна покрыта кратерами по всей своей поверхности.
Поэтому точное расстояние между точкой на земле и Луной варьируется
очень незначительно в зависимости от точки измерения на лунной поверхности,
глубины кратеров и других физических особенностей Луны.
В результате этого сигналы, отражающиеся от лунной поверхности, могут
исходить из места, которое может находиться на глубине кратера или в другом
месте.
Множественные лучи, которые отражаются обратно, будут иметь немного
более короткие или более длинные расстояния пути обратно на землю. Это
создает эффект временного разброса сигналов, отражающихся от Луны.
Одна и та же часть радиосигнала возвращалась бы обратно на землю в
несколько разное время. Разница во времени может составлять несколько
миллисекунд из-за отражения от другой точки лунной поверхности.
В результате эффекта распространения во времени сигналов EME
невозможно установить безошибочную связь при высоких скоростях передачи
ВКР.180006547.ТД
12
данных. Межсимвольный интервал между битами данных (как CW, так и
цифровыми) начнет сливаться и перекрываться.
Следовательно, для эффективной и надежной связи важно поддерживать
низкие
скорости
передачи
данных,
чтобы
преодолеть
неблагоприятные
последствия временного разброса отраженного сигнала.
Упомянутая выше неровность лунной поверхности также приводит к
другому явлению, называемому затуханием либрации.
Это похоже по своей природе на хорошо известное многолучевое замирание
или замирание Роли, которое так часто наблюдается в случае различных типов
мобильной наземной связи.
Множественные пути прохождения отраженного сигнала от лунной
поверхности в сочетании с относительной скоростью из-за лунной орбиты и
вращения земли приводят к непрерывному сдвигу фазы различных компонентов
сигнала, достигающих приемника на земле.
В зависимости от изменения фазовых сдвигов амплитуда сигнала постоянно
изменяется, создавая эффект затухания.
Волна, падающая на поверхность Луны, меняет свою фазу при отражении.
Поэтому при использовании волны с круговой поляризацией необходимо
учитывать, что после отражения направление вращения поляризованной волны
меняется на противоположное.
Это, в свою очередь, требует использования специальных поляризационных
устройств в передающем и приемном каналах используемой антенны.
Проявление эффекта Доплера в отраженном сигнале обусловлено явлением
либрации Луны.
Следует особо отметить, что знак изменения частоты при отражении от
двух противоположных сторон Луны различен. Это приводит к расширению
спектра принятого отраженного сигнала. Эффект Доплера в диапазоне 144 МГц
составляет 300 Гц при восходе или заходе Луны.
Доплеровское смещение приближается к нулю, когда Луна находится над
головой. На других частотах будут существовать другие доплеровские смещения.
ВКР.180006547.ТД
13
При восходе луны возвращаемые сигналы будут смещены примерно на 300
Гц выше по частоте. Когда Луна пересекает небо в точке, расположенной строго
на юге или строго на севере, эффект Доплера приближается к нулю. При заходе
Луны они смещаются на 300 Гц ниже. Эффекты Доплера вызывают много
проблем при настройке и фиксации сигналов с Луны.
Основной вклад в сдвиг вносит земля, которая вращается вокруг своей оси.
Поверхностная скорость вращающейся земли максимальна на экваторе и
составляет примерно 460 м/с. В более высоких широтах величина этой скорости
постепенно уменьшается, теоретически становясь равной нулю на полюсах.
Когда луна поднимается над горизонтом вращающейся земли, доплеровское
смещение становится максимальным и постепенно уменьшается до нуля, когда
луна появляется над местным меридианом.
После этого сдвиг меняет полярность и ведет себя как удаляющийся
объект, когда луна пересекает небо, пока не скроется за горизонтом.
Луна всегда доступна для связи EME, независимо от того, видна она
оптически или нет, пока она физически находится в пределах прямой видимости.
Не имеет значения, день сейчас или ночь, полнолуние или полумесяц, или что-то
еще.
Величина доплеровского сдвига меньше на более низких частотах и
пропорционально выше в полосах более высоких частот.
Величина смещения также зависит от широты расположения земной
станции и склонения Луны. Из-за отражающей природы связи EME сдвиги,
возникающие во время восходящего и нисходящего отрезков сигнальных путей,
создают кумулятивный эффект.
В диапазоне 2 м (144 МГц) доплеровский сдвиг может составлять около 440
Гц.
Сигнал в радиосвязи, использующий отражение от поверхности Луны,
дважды проходит через земную атмосферу, т.е. дважды преломляется в
тропосфере и ионосфере Земли.
ВКР.180006547.ТД
14
При малых угловых положениях Луны сигнал подвергается преломлению
даже в нормальном состоянии атмосферы: в тропосфере до 1°, а в ионосфере до
0,5° (точное значение угла преломления зависит от частоты).
В случае аномальных атмосферных условий заданные значения углов
преломления могут быть превышены. В последнем случае может возникнуть
ситуация, когда излучение с Земли проходит мимо Луны, а при высоком
расположении слоя ионосферы Е вообще не покидает поверхность Земли.
Поэтому использование остроконечных антенн диктует необходимость
специальных мер, направленных на то, чтобы "не потерять" Луну.
На радиоволну, проходящую через атмосферу Земли, действует эффект
Доплера: на частоте 144 МГц изменение частоты Доплера составляет 14 Гц, а на
частоте 432 МГц — 3 Гц. Точное значение доплеровского сдвига определяется
как угловой ориентацией направления излучения антенны, так и свойствами
атмосферы (главным образом тропосферы).
Само собой разумеется, что на волну, отраженную от поверхности Луны,
также влияет эффект Доплера. Однако следует иметь в виду, что во втором случае
знак изменения частоты противоположен знаку изменения частоты, вызванного
влиянием земной атмосферы.
Следовательно,
возможно,
что
может
возникнуть
ситуация,
когда
результирующий сдвиг частоты будет равен нулю.
Другим компонентом является вращение Фарадея по траектории ЗемляЛуна-Земля. Радиоволна, проходящая через ионосферу под воздействием
магнитного поля Земли, Плоскость поляризации радиоволн вращается, когда они
проходят через ионизированные слои земной атмосферы. (эффект Фарадея).
Вращение плоскости поляризации зависит от длины пути в ионосфере, т.е.
от углового положения Луны, а также от квадрата частоты. Этот эффект более
выражен на более низких частотах УКВ и становится менее значительным при
частоте 1296 МГц и выше. Некоторые потери на рассогласование поляризации
можно уменьшить, используя большую антенную решетку.
ВКР.180006547.ТД
15
Анализируемый эффект необходимо учитывать при проектировании
антенных устройств для линий радиосвязи, использующих отражение от Луны.
Например, при использовании обеих антенн с линейной поляризацией
пренебрежение эффектом Фарадея может привести к значительному снижению
уровня сигнала.
Эффекты
поляризации
могут
снизить
интенсивность
принимаемых
сигналов. Одним из компонентов является геометрическое выравнивание
передающей и приемной антенн. Многие антенны создают предпочтительную
плоскость поляризации. Антенны передающей и приемной станций могут быть не
выровнены с точки зрения наблюдателя на Луне.
Этот компонент фиксируется путем выравнивания антенн, и станции могут
включать в себя средство для поворота антенн для регулировки поляризации.
Таблица 1.1 – Ориентировочное затухание на трассе EME для разных диапазонов
Положение
Дистанция
144МГц (Дб)
432МГц (Дб)
луны
(тыс. км)
Перигей
356
187
196
Апогей
406
188
197
Ввиду особенностей различных диапазонов частот выбор сводится к
компромиссам и зависит от возможностей. Для радиолюбительской станции
RM0C которая находится у нас в ТОГУ я выбрал диапазон в 432 МГц так как
антенна по размерам меньше и соотвецтвенно легче.
Требуются менее мощные поворотные устройства для определения азимута
и высоты.
Кроме того, антенна должна быть постоянно ориентирована на Луну, что
требует
использования
автоматической
системы
ориентации
направленности антенны.
Сравнительный анализ частот приведен в таблице 1.2.
диаграммы
ВКР.180006547.ТД
16
Таблица 1.2 – Сравнение диапазонов частот
Частота
Достоинства
Недостатки
144 МГц


Относительно
Массогабаритный
небольшие затухания на показатели больше, чем
всей трассе EME.
для

более высоких частот.
Небольшие
антенных
систем
затраты энергий.

Невысокая
стоимость аппаратуры.

432 МГц
Линейные размеры 
Потерь больше.
меньше.


сложнее.
Устройства
Аппаратура
управления антенной по
азимуту
значительно
легче.
Так же на этом диапазоне помимо отражения от луны можно проводить
метеорные
отражения,
что
позволит
нашим
студентам
наглядно
продемонстрировать отражения от разных поверхностей.
1.3 Программное обеспечение
В задачу моих исследований входило проектирование антенн и принятие
инженерных решений для реализации данного проекта, рассчитать необходимые
параметры, удовлетворяющие потребностям станции.
В настоящее время имеется несколько профессиональных программ
компьютерного моделирования антенн, в то же время есть и бесплатные
общедоступные программы c достаточно высоким уровнем проектирования.
Ведущее место среди них занимает программа MMANA.
ВКР.180006547.ТД
17
MMANA - это программа моделирования антенн, работающая в среде
Windows. Вычислительной основой MMANA (так же, как и EZNEC) является
MININEC Ver.3,
Также в Mmana встроенны библиотеки, которые содержат более 200 антенн.
Mmama позволяет:

создавать и редактировать описания антенны как заданием координат,
так и мышкой;

рассматривать множество разных видов антенн;

рассчитывать диаграммы направленности (ДН) антенн в вертикальной
и горизонтальной плоскостях (под любыми вертикальными углами);

одновременно сравнивать результаты моделирования нескольких
разных антенн (ДН и все основные характеристики);

редактировать
описание
каждого
элемента
антенны,
включая
возможность менять форму элемента без сдвига его резонансной частоты;

редактировать
описание
каждого
провода
антенны.
Имеется
возможность перекомпоновки антенны без утомительного перебора цифр
координат, простым перетаскиванием мышкой (практически всю антенну можно
нарисовать и редактировать одной мышкой);

просчитывать комбинированные провода, состоящие из нескольких,
разных диаметров. Это полезно при расчете элементов, составленных из труб
разного диаметра;

использовать удобное меню создания многоэтажных антенн – стеков,
причем в качестве элемента стека можно использовать любую существующую
или созданную самостоятельно антенну;

оптимизировать антенну, гибко настраивая цели, причем предельно
наглядно отличается важность того или иного параметра;

задавать изменение при оптимизации более 90 параметров антенны.
Возможно описание совместного (зависимого) изменения нескольких параметров;

сохранять все шаги оптимизации в виде отдельной таблицы. Это
полезно для последующего неспешного просмотра и анализа;
ВКР.180006547.ТД

строить
множество
разнообразных
18
графиков,
включая
показ
зависимости ДН от частоты;

автоматически рассчитывать несколько типов согласую устройств
(СУ), причем возможно включать и выключать их при построении графиков;

создавать файлы-таблицы;

рассчитывать катушки, контуры, СУ на LC-элементах, СУ на отрезках
длинных линий (несколько видов), индуктивности и емкости, выполненных из
отрезков коаксиального кабеля.
Ограничений по взаимному расположению проводов нет. Это означает, что
любая конфигурация проводников будет рассчитана корректно. Максимальное
число проводов – 512, источников – 64, нагрузок – 100.
Максимальное число точек расчета – 8192 (установлено по умолчанию –
1280). Необходимый объем ОЗУ: для 1024 точек –8 М, для 2048 – 32 М, для 4096
– 128 М, для 8192 – 512 М. То есть удвоение числа точек требует учетверения
емкости ОЗУ. В еще более резкой, экспоненциальной зависимости растет время
вычислений от числа точек.
Например, расчет антенны с 300 точками на компьютере Пентиум I 200
МГц с 32 МБ ОЗУ занимает около 25 с, а расчет антенны, имеющей 3000 точек, на
Пентиум III 900 МГц с 512 Mб ОЗУ занимает 40 мин.
Достаточно просто оценить, сколько времени займет расчет 8000 точек на
самом скоростном современном компьютере. Во всяком случае видно, что
MMANA может обеспечить задачу, достойную по сложности самых скоростных
как современных, так и тех, что будут еще созданы.
Работа программы моделирования антенн MMANA базируется на методе
моментов. В этом методе антенна описывается произвольным набором прямых
тонких проводов. А каждый провод антенны представляется в виде набора
отрезков (сегментов), разбитых точками.
Точки и разделяют провод на сегменты. Это называется сегментацией. В
каждой точке (по уравнениям поля, решаемым в численном виде) вычисляются
ВКР.180006547.ТД
19
импедансы и комплексные токи как собственные (от источника), так и
наведенные от всех остальных сегментов.
В результате можно узнать полный ток в каждой точке и, исходя из этого,
вычислить поле, создаваемое этими токами, т. е. антенной. Вычисления идут в два
этапа: сначала вычисляются токи в сегментах, а потом – диаграмма
направленности.
Метод моментов не пользуется никакими узкоспециальными формулами
для расчета какого-либо конкретного типа антенн. Любая комбинация проводов
считается по одной и той же общей методике. Метод моментов использует
полные уравнения электромагнитного поля, причем решает их с высокой
точностью.
Однако, несмотря на все преимущества, метод моментов (как и любой
математический метод) накладывает определенные ограничения на модель. Эти
ограничения справедливы для любой программы моделирования антенн. Выход
за пределы этих ограничений резко снижает точность расчета.
Основой расчетов MMANA-GAL является Максвелловская система, а также
вычислительной базой - модернизированная MININEC3.
Использование масштабирование частоты антенны, расчет параметров
согласующего устройства, отображение 2D и 3D диаграмм направленности
антенны и ее частотной характеристики.
MMANA
имеет
ограничения
на
модель
покрытия
подстилающей
поверхности. Программу рационально использовать для антенн, образованных из
прямолинейных отрезков, общее количество которых не превышает 4096.
Программа работает с широким типом антенны, представленной в виде
набора тонких проводов. Антенны легко рисовать и редактировать, либо указав
числовые значения, либо в окне 3D-графики.
Программа может объединять до четырех разных моделей вместе, целых
антенных комплексов. В расчетах учитываются нагрузки и провода всех антенн
составной системы.
ВКР.180006547.ТД
20
Любое изменение, сделанное после расчета модели, можно отменить.
Количество операций отката ограничено только размером жесткого диска.
Бухгалтерский расчет на любой периодичности. Перед запуском наличие
проекта
автоматически
вызывает
ошибки.
Если
такие
обнаружены,
в
информационном поле описание работоспособности, а маркер показывает
проблемный провод.
После ошибки программа приведет к выплате. Приведены результаты
расчета диаграмм направленности (в том числе трехмерных), а также проявления
различных графиков зависимостей.
Функция автоматической настройки антенны по заданному параметру. Также
в ММАНА-ГАЛ есть ряд увеличенных расчетов катушек, согласующих
устройств, длинных линий.
Из основных недостатков стоит отметить игнорирование потерь в почве при
расчете входного сопротивления и данных ближнего поля. Ошибки будут тем
больше, чем больше параметров земли вытекают из идеальных значений.
Результаты работы могут быть представлены в виде набора файлов с
введением: *.maa (описание антенны), *.mab (результаты расчета), *.mao (файл
расчета), *.csv (текущая таблица), *. . .csv (таблица ближнего поля), *.csv (таблица
ответственности для разных ракурсов).
Программный пакет доступен в двух версиях: бесплатная базовая MMANAGAL basic и профессиональная MMANA-GAL pro. ММАНА-ГАЛ базовая
ориентирована на потребности радиолюбителей.
В отличие от платного пакета значительная скорость расчета и количество
элементов модели (сегментов, проводов, источников, ресурсов), ограниченные
возможности типа автотеста или слияния антенн.
Рабочие файлы профессиональной версии могут совместно использоваться с
начальной версией MMANA-GAL.
Программное обеспечение для радиолюбителей, позволяющее работать с
функциями:
ВКР.180006547.ТД

21
MSK144 – работа через рассеяние метеоров. Длительность одного
кадра 72 мс (20 мс для пакетов с едой). Скорость передачи 250 имп/с;

JTMS – работа через рассеяние метеоров. Скорость передачи 197
имп/с;

FSK441 – работа через рассеяние метеоров. Скорость передачи 147
имп/с;

FSK315 – работа через рассеяние метеоров. Скорость передачи 105
имп/с;

ISCAT (A/B) – работа через метеоритное ионосферное рассеяние на
уровне 6 метров. Скорость передачи 16,15 или 32,3 имп/с;

JT6M – работа через метеоритное и ионосферное рассеяние на 6
метров. Скорость передачи 14.4cps;

JT65 (A/B/C) – для EME и тропосферной связи;

PI4 PharusIgnis4 – цифровая модуляция (MGM) для радиомаяков.
Программа распространяется с исходным кодом под лицензией GPU GPL v3.
Для запуска необходим компьютер с последней версией программы, с
установленной целевой системой MS Windows или Linux.
Для подключения к компьютеру требуется аудио интерфейс (например) и
управление PTT. PTT может быть выполнен через CAT, если трансивер
поддерживает это. Или ВОКС.
Для самостоятельной сборки из исходников под Windows рекомендуется
собирать трафик с помощью MinGw, QT4 и QDevelop.
Так как на прием/передачу выделяются временные интервалы, необходимо
включить автоматическую синхронизацию времени через интернет.
Основная характеристика любой антенны — это диаграмма направленности.
Из нее вытекает множество вспомогательных параметров и такие важные
энергетические характеристики как коэффициент усиления и коэффициент
направленного действия.
В Mmana она располагается во вкладе «Диаграмма направленности».
ВКР.180006547.ТД
22
Диаграмма направленности (ДН) – это зависимость напряженности поля,
создаваемого антенной на достаточно большом расстоянии, от углов наблюдения
в пространстве.
По умолчанию горизонтальная диаграмма выводится для зенитного угла,
соответствующего
максимальному
усилению.
Изменить
зенитный
угол
построения горизонтальной диаграммы направленности можно нажав кнопку
Зенитный угол.
Диаграмма направленности в вертикальной плоскости строится для
азимутального угла 00 (т.е. вдоль оси Х). Изменить этот угол можно вращением
антенны вокруг оси Z, вызвав окно для вращения из меню Правка – Вращение.
На обеих ДН можно вызвать (левым кликом) измерительный вектор,
перемещаемый по ДН. Данные по усилению для текущего угла выводятся в
середине вверху.
Орбитрон
радиолюбителей
–
система
и
спутникового
визуальных
слежения,
наблюдателей.
Он
разработанная
также
для
используется
профессиональными метеорологами, пользователями спутников, людьми.
Программа показывает положение спутников в любой момент времени (как в
зависимости от времени, так и в режиме симуляции.
Программа считается одной из самых популярных в Коллекции и в то же
время самой популярной программой спутникового слежения, по мнению тысяч
ее пользователей по всему миру.
Ключевой особенностью:
1.
2000 спутников загружаются и рассчитываются одновременно;
2.
полноэкранный режим, различные режимы отображения;
3.
мощная система поиска проходов спутников и вспышек;
4.
синхронизация часов компьютера через NTP;
5.
управление
ротор/радио
пользовательские драйверы).
(использует
встроенные
или
ВКР.180006547.ТД
23
Начиная работу с программой необходимо точно ввести свои географические
координаты в меню в закладке «Место» или выбрать из списка город, с которого
ведутся наблюдения.
Выбрав точку на карте, её можно как-то озаглавить и сохранить для
последующих наблюдений. На карте также отображается проекция выбранного
объекта, а также Луны и Солнца на географическую сетку координат земного
шара.
Орбитрон
радиолюбителей
–
система
и
спутникового
визуальных
слежения,
наблюдателей.
Он
разработанная
также
для
используется
профессиональными метеорологами, пользователями спутников, людьми.
Программа показывает положение спутников в любой момент времени (как в
зависимости от времени, так и в режиме симуляции.
Программа считается одной из самых популярных в Коллекции и в то же
время самой популярной программой спутникового слежения, по мнению тысяч
ее пользователей по всему миру.
Ключевой особенностью:
6.
2000 спутников загружаются и рассчитываются одновременно;
7.
полноэкранный режим, различные режимы отображения;
8.
мощная система поиска проходов спутников и вспышек;
9.
синхронизация часов компьютера через NTP;
10.
управление
ротор/радио
(использует
встроенные
или
пользовательские драйверы).
Начиная работу с программой необходимо точно ввести свои географические
координаты в меню в закладке «Место» или выбрать из списка город, с которого
ведутся наблюдения.
Выбрав точку на карте, её можно как-то озаглавить и сохранить для
последующих наблюдений. На карте также отображается проекция выбранного
объекта, а также Луны и Солнца на географическую сетку координат земного
шара.
ВКР.180006547.ТД
24
2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ АНТЕННЫ
2.1 Обзор проектируемой Антенны
Данная УКВ антенна состоит из 24 элемента, одного активного вибратора, а
также рефлектора и 22 директора.
Применяется горизонтальный вид поляризации, рисунок 2.1.
ВКР.180006547.ТД
25
Рисунок 2.1 Вид антенны
Длина и расстояние пассивных элементов от вибратора сильно влияют на
входное сопротивление и коэффициент усиления антенны.
Обычно рефлектор выбирается на 5% длиннее, чем-излучатель, а первый
директор — на 5% короче.
В случае, если антенна имеет несколько директоров, их длина уменьшается
по мере удаления от вибратора; так, например, первый директор на 5 процентов
короче излучателя, второй — на 6 процентов, третий— на 7 процентов и так
далее. У антенн, имеющих большое число директоров, их длину часто выбирают
одинаковой.
Таблице 2.1 – физические параметры антенны
Элементы
антенны
Длина
Расстояние
элемента,
от
мм
рефлектора
ВКР.180006547.ТД
Рефлектор
332
0
Активный
327
130
Директор 1
311
172
Директор 2
304
286
Директор 3
295
440
Директор 4
295
599
Директор 5
291
794
Директор 6
287
1004
Директор 7
285
1224
Директор 8
284
1454
Директор 9
280
1694
Директор 10
280
1944
Директор 11
280
2204
Директор 12
278
2494
вибратор
Продолжение таблицы 2.1
Элементы
Длина
Расстояние
антенны
элемента,
от
мм
рефлектора
Директор 13
277
2784
Директор 14
276
3074
Директор 15
275
3379
Директор 16
275
3674
26
ВКР.180006547.ТД
Директор 17
274
3969
Директор 18
273
4269
Директор 19
272
4569
Директор 20
272
4869
Директор 21
271
5169
Директор 22
271
5464
Директор 23
268
5734
Директор 24
253
5979
27
По приведённым данным в таблице 2.1
Антенны с большим числом пассивных элементов широко применяются в
диапазоне коротких волн в качестве направленных излучателей.
Однако в диапазоне УКВ применение их в качестве приемных антенн
радиовещательных станций УКВ, в качестве антенн для радиолюбительских
диапазонов.
Такое предпочтение, оказываемое антеннам, связано с тем, что при
незначительных конструктивных расходах и небольшой занимаемой площади эти
антенны дают чрезвычайно большие коэффициенты усиления. Так благодаря 24
элементам в антенне, коэффициент усиления достигает 17 db.
Расчётные характеристики УКВ антенны представленный на рисунке 2.22
Рисунок 2.2 – Расчёт антенны в MMANA
ВКР.180006547.ТД
28
На рисунке 2.2. представлена направленная диаграмма.
Рисунок 2.3 – Горизонтальная Диаграмма направленности антенны
Схема антенны показывает чистую диаграмму, свободную от больших
боковых лепестков, и хорошее соотношение передней и задней сторон, что очень
важно для работы EME.
В полярных координатах диаграмма более наглядна, и при наложении ее на
карту можно получить представление о зоне действия антенны радиостанции
Представление диаграммы направленности в прямоугольной системе
координат более удобно для инженерных расчетов, такое построение чаще
применяется для исследования самой структуры диаграммы.
Для этого диаграммы строят нормированными, с главным максимумом,
приведенным к единице.
ВКР.180006547.ТД
29
Рисунок 2.3.1 –Вертикальная диаграмма направленности антенны
Форма вертикальной диаграммы направленности определяется путем
сечения трехмерного графика вертикальной плоскостью.
На графике, приведенном на Рисунке 2.3.1, представлена четверть (один
квадрант) круга. Здесь вдоль оси х откладываются значения дальности действия
радиолокатора, а вдоль оси у — высота цели.
Коэффициент
усиления
антенны
всегда
меньше
коэффициента
направленного действия, так как КУ учитывает потери в антенне.
Потери могут возникать из-за отражения мощности обратно в линию
питания облучателя, затекания токов за стенки (например, рупора), затенение
диаграммы конструктивными частями антенны и др.
В реальных антенных системах разница между КНД и КУ может составлять
1.5-2 дБ.
ВКР.180006547.ТД
30
2.2 Оборудование на станции
Наша станция располагается на самом верхнем этаже. Для наших нужд мы
берем приблизительно 25 м кабеля так как у нас мачта 7 м, высота одного этажа
административного
здания
4
м,
высота
чердака
4,5
м,
расстояние
прокладываемого провода по крыше 6 м плюс на непредвиденные обстоятельства
≈ 3,5 м
Архитектура
радиолюбительской
станции,
спроектированная
поставленную цель представлена на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 – Архитектура радиолюбительской станции
под
ВКР.180006547.ТД
Все
коаксиальные
кабели,
в
31
соответствии
с
техническими
характеристиками, имеют две основные разновидности.
К первому варианту относится тонкий коаксиальный кабель, диаметром не
более 5 мм, отличающийся повышенной гибкостью.
С его помощью осуществляется передача на небольшие расстояния,
поскольку затухание сигнала в нем происходит значительно быстрее, по
сравнению с более толстой конструкцией.
Тонкие кабели считаются наиболее оптимальным вариантом для прокладки
локальных сетей и подключения к отдельным компьютерам.
Использование специальных разъемов существенно упрощает монтаж, а
сама конструкция не требует дополнительного оборудования.
Второй
основной
разновидностью
является
классический
толстый
коаксиальный кабель, диаметр которого составляет примерно 10 мм.
Он
отличается
повышенной
жесткостью,
для
монтажа
требуются
специальные дорогостоящие приспособления.
Стоимость толстого кабеля в среднем в два раза дороже тонкого, поэтому
он используется значительно реже, в тех случаях, когда без него совершенно не
обойтись.
Задержка распространения сигнала в толстом кабеле составляет примерно
4,5 нс/м, а в тонком – 5 нс/м
Коаксиальный кабель РК50-13-15, представлен на рисунке 2.2, имеет
наименьшие потери из аналогичных кабелей, характеристики затухания,
позволяющие использовать его на УКВ антенне, не внося существенные потери.
Такие выводы были сделаны после сравнения характеристик в таблице 2.1.
ВКР.180006547.ТД
32
Рисунок 2.2 – Кабель в разрезе
Подробное описание строения кабеля в разрезе представлено в таблице 2.2.
Таблица 2.1 Сравнительная таблица коаксиальных кабелей
Марка
Затухание, дБ/м
кабеля
100 МГц
1000МГц
К 50-2-11
0,18…0,21
0,7…0,92
РК 50-3-11
0,13…0,19
00 о» со о»
РК 50-4-13
0,95…0,11
0,5
РК 50-4-47
0,061
0,2
РК 50-7-11
0,085
0,38
РК 50-7-16
0,08…0,1
0,46
Марка
Затухание, дБ/м
кабеля
РК 50-9-11
0,07…0,08
0,35…0,43
РК 50-11-11
0,06…0.07
0,27…0,29
РК 50-13-15
0,04…0,05
0,2
ВКР.180006547.ТД
33
Таблица 2.2 – Данные о проводе
Наименование
Конструктивные данные и размеры
элемента
1. Внутренний
Медная проволока номинальным диаметром 3,6 мм
проводник
2. Изоляция
Сплошная; полиэтилен низкой плотности; диаметр по
изоляции (13,0±0,4) мм
3. Внешний
Повив из медных прямоугольных проволок номинальной
проводник
толщиной 0,4 мм
Обмотка из медной ленты номинальной толщиной 0,1 мм
с зазором
Продолжение таблицы 2.1
Наименование
Конструктивные данные и размеры
элемента
4. (Исключен, Изм.
N 1)
5. Оболочка
Свинец; диаметр по оболочке (16,4±0,7) мм
6. Защитный покров оболочка из свинца оплетка из стальных оцинкованных
проволок номинальным диаметром 0,30 мм; плотность
оплетки не менее 85%; наружный диаметр кабеля
(17,6±0,7) мм
ВКР.180006547.ТД
34
Рисунок 2.3 – Типовое затухание провода
На рисунке 2.3 представленные типовые затухания провода, где
1 – допустимая мощность P на входе при температуре 40 °С и коэффициенте
стоячей волны напряжения, равном 1;
2 – коэффициент затухания α при температуре 20 °С;
3 – коэффициент затухания
при температуре 40 °С и максимальной
допустимой мощности.
На нашей нашей станции в ТОГУ располагается трансивер Трансивер ICOM
IC-910H
–
базовая
радиостанция,
предназначенная
для
работы
в
радиолюбительских диапазонах: 70 см (430 MHz).
Также в радиостанции ICOM IC-910H реализованы следующие функции:
прямой набор частоты или канала памяти, одновременная работа в двух
ВКР.180006547.ТД
35
диапазонах, возможность работы в PACKET-режиме на скорости 9600 bps,
функция IF Shift для подавления эффекта интерференции.
А также Icom IC-736 стационарный кв трансивер. Версия 100 Ватт.
Встроенный антенный тюнер и блок питания от 220 вольт.
Но более современным трансивером является ICOM IC-9100 и желательно
было бы приобрести эту модель для более качественного приема и передачи
сигнала
Так же на станции есть компьютер, который позволит загрузить на него
необходимые программное обеспечение для проведения радиосвязи.
На станцию нужно докупить Unicom – 4.
Уникальной особенностью данного интерфейса, в отличие от многих
аналогичных, является то, что он обеспечивает полную гальваническую развязку
компьютера и трансивера.
На станцию нужно докупить Unicom – 4, блок схема представлена на
рисунке 2.4.
Возможности интерфейса позволяют практически в полном объеме
управлять любым трансивером посредством компьютерных приложений, если это
не ограничено конструктивной особенностью трансивера.
ВКР.180006547.ТД
36
Рисунок 2.4 – Блок – схема Unicom-4
Дополнительно устройство можно использовать в качестве программатора
р/ст.
Модуль Unicom-4 предназначен для сопряжения компьютера с трансивером
и позволяет работать как цифровыми видами связи используя программное
обеспечение и звуковую карту компьютера, так и для управления трансивером
через USB порт компьютера.
Модуль подключается к компьютеру через USB-порт (USB 1.1, USB 2.0) и
звуковую карту.
Сопротивление обмоток постоянному току порядка 60..70 Ом, на частоте 1000 Гц
– 600 Ом, коэффициент трансформации 1:1.
Для
обмена
данными
по
USB
можно
использовать
ранее
созданные
программы ввода, предназначенные для работы с COM-портом, при условии, что
ВКР.180006547.ТД
37
эти программы осуществляли корректный доступ к последовательному порту
через стандартные WIN32 API-функции. В этом случае модификация программы
будет заключаться лишь в замене номера последовательного порта.
Устройство преобразует одну шину USB в два СОМ порта. Это реализуется
с помощью микросхемы FTDI: FT2232.
Нужно будет сделать усилитель мощности для нашей УКВ антенны
который будет давать нам 600 Вт выходного напряжения. Его мы будем делать на
лампах ГУ - 74Б
Принципиальная схема усилителя ГУ - 74Б представлена на рисунке 2.5
Рисунок 2.5 – Принципиальная схема усиления
Основные технические характеристики усилителя:

Ом;
входное сопротивление в зависимости от рабочей частоты - 47... 140
ВКР.180006547.ТД
38

эквивалентное сопротивление анодного П-контура - 2000 Ом;

эквивалентное сопротивление анодного П-контура - 2000 Ом;

напряжение анода - 2100...2400 В;

КПД на различных диапазонах - 62%...70%;

мощность, отдаваемая в нагрузку - до 1000 Вт;

мощность возбуждения - не более 100 Вт (при правильном
согласовании трансивер-усилитель - обычно 60...80 Вт).
Выбор на эту лампу пал по соображениям получения выходной мощности
до 1 кВт при небольших габаритах. Лампа включена по схеме с заземленными
сетками, поэтому не используется ее высокая крутизна.
Это связано с тем, что усилитель проектировался под трансивер с
транзисторным выходным каскадом мощностью 100...120 Вт. В типовом варианте
включения с общим катодом используется режим АВ, выходная мощность
составляет 600 Вт.
Этот режим можно рекомендовать, если выходная мощность трансивера
составляет 25...30 Вт. КПД такого усилителя невысок (ток покоя - до 300 мА), что
связано с обеспечением линейного режима усиления.
Недостатки этого варианта, помимо низкого КПД - необходимость жестко
стабилизировать напряжения экранной и управляющей сеток.
Если используется трансивер с выходной мощностью не менее 70...80 Вт,
целесообразно включить лампу по схеме с общими сетками.
В такой схеме вносимые каскадом искажения мало зависят от выбора
рабочей точки на характеристике лампы. Это позволяет уменьшить ток покоя при
том же уровне искажений.
Лампа при этом работает почти в режиме В, нагрев анода в паузах
значительно уменьшается, и можно получить большие мощности и КПД.
Прибавьте сюда отсутствие необходимости стабилизации напряжений
управляющей и экранной сеток - преимущества налицо.
Единственный недостаток такого усилителя небольшой коэффициент
усиления (10...15 дБ) и соответственно большая, нежели в усилителях с общим
ВКР.180006547.ТД
39
катодом, мощность возбуждения, но почти вся эта мощность нигде не теряется, а
поступает в нагрузку.
Таким образом для проведения УКВ радиосвязи с отражением от лунной
поверхности необходимо следующие оборудование:

Кабель РК 50-13-15 25 метров;

УКВ антенна диапазоном 433 МГц;

Трансивер ICOM IC-910H;

Трансивер ICOM IC-736R;

Усилитель сигнала ГУ - 74Б;

Устройство сопряжения Unicom-4 2 штуке;

Персональный компьютер.
2.3 Монтаж антенны
Антенна будет крепится на крышу Тихоокеанского государственного
университета в правом крыле на мачту высотой 7 метров, длина самой антенны
будет равна так же 6 метрам.
Используются простые «разрезные» активные вибраторы соответственно
диаметром 6 ± 0,2 и 2,5 ± 0,2 мм.
Остальные элементы антенны изготовлены из трубок (прутков) диаметром 5
миллиметров.
В антенне активный вибратор должен располагаться точно в плоскости
остальных элементов, в ином случае начнет появляться вертикальный угол
излучения.
Конец оплетки у активного вибратора должен будет изолирован от всего, а
другой ее конец следует (спаять) с основной оплеткой переходного кабеля.
Получившуюся результат следует поместить в термоусадочную трубку или
тщательно обмотать изолентой.
ВКР.180006547.ТД
40
Все части антенны будут состоять из алюминия АМг2 — это сплав
алюминия, системы Алюминий — Магний (Al — Mg), который относится к числу
деформируемых давлением сплавов.
Помимо этого, данный материал выделяется среди прочих высокой
коррозионной стойкостью, пластичностью и хорошей свариваемостью.
По прочности он превосходит АМц, но уступает ему в пластичности.
Теплопроводность же и электропроводность этого материала ниже, чем у
алюминий-марганцевого сплава.
В этой связи интересно продемонстрировать, сравнительную гистограмму
рисунок 2.1, на которой изображены предел прочности и текучести разных
сплавов алюминия.
И мы видим здесь, что АМг2 примерно равен по этим свойствам АМг3.
Однако, коррозионная стойкость у АМг2, естественно выше.
ВКР.180006547.ТД
41
Рисунок. 2.1 Гистограмма прочности сплавов
Металлические части крепления элементов к ним Должны быть лёгкими, то
есть. значительно увеличивающими диаметр самих элементов.
ВКР.180006547.ТД
42
3 РАСЧЕТ ЗАТУХАНИЯ НА ТРАССЕ ЗЕМЛЯ-ЛУНА-ЗЕМЛЯ
Потери свободного пространства от изотропной всенаправленной антенны
описываются этой формулой.
Loss = (
4dπ 2
)
λ
λ=
где π = 3,14 и λ длина волны в метрах
c
f
λ=
где f=Hz а c=скорости света
300
f
где f измеряется в МГц
Подставляя f в формулу потери свободного пространства:
Loss = 4π ∗ 103 ∗ f ∗
d
300
=
40πfd
3
или
LossEME = 32.45 + 20 log f ∗ 20 log d = 32.45 + 20 log fd
Добавление коэффициентов отражения от Луны приводит к
LossEME = 32.45 + 20 log f ∗ 2d + 50.21 − 10 log 0.065
Стандартная формула радиолокационного канала связи является основой
для расчетов потерь на пути EME.
𝑃𝑇 = 𝑃𝑡 ∗ 𝐺𝑡 ∗ 𝐺𝑇 ∗ 𝐿𝑜𝑠𝑠
𝑝𝜆2 𝑑 4
𝐿𝑜𝑠𝑠 =
(4𝜋)3
После включения коэффициента отражения поверхности он становится
𝐿𝑜𝑠𝑠𝐸𝑀𝐸 = 100,4 ∗ 20 𝑙𝑜𝑔 𝑓 ∗ 20 𝑙𝑜𝑔 𝑑 − 10 𝑙𝑜𝑔 𝜌
𝜋
𝐿𝑜𝑠𝑠𝐸𝑀𝐸 = 0.065 ∗ 𝐷2 ∗ Где D диаметр Луны
4
Диаметр луны составляет примерно 3500 км.
Формула становиться:
𝐿𝑜𝑠𝑠𝐸𝑀𝐸 = 32,4 + 20lg(432) + 20lg(406700) f=МГЦ d=Км
Подставим в формулу значения
𝐿𝑜𝑠𝑠𝐸𝑀𝐸 = 32,4 + 20lg(432) + 20lg(406700)
𝐿𝑜𝑠𝑠𝐸𝑀𝐸 = 32,4 + 20lg(432) + 20lg(406700)
𝐿𝑜𝑠𝑠𝐸𝑀𝐸 = 32,4 + 20lg(432) + 20lg(406700)
Апогей затухание будет составлять 196,93 Дб.
Перигей затухание будет составлять 197,29 Дб.
Среднее значение затухания на трассе Земля-Луна Земля 202,82 Дб.
ВКР.180006547.ТД
43
Обратите внимание, что расстояние от Земли до Луны варьируется, потому
что орбита Луны не идеально круглая, а несколько эллиптическая со средним
радиусом 390 000 километров.
В зависимости от положения Луны относительно Земли, апогей может
достигать 406 700 км, тогда как перигей может составлять всего 356 400 км.
Это приводит к разнице в потерях на пути от апогея до перигея на целых
2,25 дБ.
Среднее расстояние от Земли до Луны составляет 384 400 км.
В этих расчетах учитывается тот факт, что Луна эффективна в качестве
отражателя только на 7%, используется уравнение радара (которое определяет
двустороннюю модель потери траектории) и предположение, что Луна является
сферическим отражателем.
Затухание на проводе от трансивера до антенны:
𝐿 =µ∗𝑑
L – длина участка Дб
d – длина коаксиального кабеля м
µ - Коэффициент затухания на проводе Дб
𝐿 = 25 ∗ 0,014
𝐿 = 0,35 Дб
ВКР.180006547.ТД
44
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА
Экономический аспект также является не мало важным при проектировании
сети. Он позволяет понять сколько вложений потребуется, чтобы реализовать
данную работу.
В первую очередь необходимо рассчитать капитальные расходы (CAPEX).
Это те затраты, которые возникнуть при строительстве нового объекта. В CAPEX
входят
стоимость
оборудования,
зданий,
модернизация
существующей
инфраструктуры и строительно-монтажные работы. В таблице 4.1 приведены
капитальные расходы при строительстве базовой станции.
Таблица 4.1 – CAPEX
№
Наименнование Производитель
Ед.
изм
Колво
Цена без
НДС , Руб
Цена с
НДС , Руб
Всего
руб.
1. Основное техническое оборудование
1.1
Unicom-4
Unicom
Electronics
Corporation
шт
2
-
6500
13000
1.2
ICOM IC-9100
Icom
шт
1
-
143000
143000
1.3
ГУ74б
АО «С.Е.Д.»
шт
2
5000
Итого
10000
166000
2. Кабельная продукция
2.1
Кабель РК 5013-15
ООО
«Торговый
дом НПП
«Спецкабель»
м
25
3. Антенна
-
29
725
Итого
725
ВКР.180006547.ТД
45
Продолжение таблицы 4.1
№
3.1
Наименнование Производитель Ед. изм
УКВ антенна
на 24
директорами
Россия
Колво
Цена без
НДС , Руб
Цена с
НДС ,
Руб
Всего
руб.
1
-
7000
7000
шт
Итого
7000
Сумма
Итого
173725
173725
По итогам расчётов на строительство базовой станции необходимо
потратить от 171580 рублей.
Данное
УКВ
антенна
будет
использоваться
Тихоокеанском
государственном Университете, на кафедре вычислительной техники, затраты
будет осуществлять только на коммунальные услуги и примерное время работы
на данной Антенне будут составлять 100 часов.
Общие затраты будут составлять 4,81 · 100 = 481 р
ВКР.180006547.ТД
46
5. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
5.1 Требования безопасности при работе с электроприборами
Настоящая инструкция включает в себя требования электробезопасности и
предназначена для не электротехнического персонала, использующего приборы,
при работе с которыми может возникнуть опасность поражения электрическим
током.
Лица не электротехнического персонала должны знать:
−
об опасности электрического тока;
−
о мерах безопасности при работе с электроприборами;
−
правила оказания первой помощи пострадавшим от электрического
тока. Действие электрического тока на организм человека. Проходя через
организм
человека,
электрический
ток
производит
термическое,
электролитическое и биологическое действие.
−
термическое действие тока проявляется при нагреве и ожоге
отдельных участков тела, нагреве кровеносных сосудов, нервов, крови;
−
электролитическое действие тока проявляется в разложении плазмы
крови и других органических жидкостей, вызывая значительные нарушения их
физико-химических составов;
−
биологическое
действие
тока
проявляется
в
нарушении
биоэлектрических процессов и сопровождается раздражением и возбуждением
живых тканей, и сокращением мышц, в том числе мышцы легких и сердца, в
результате этого могут возникнуть различные нарушения в организме, в том
числе
нарушения
и
даже
полное
прекращение
деятельности
органов
кровообращения и дыхания.
Воздействие электрического тока и электродуги на человека приводит к
электро-травмам. Различают два вида поражения организма:
−
электрическая травма
ВКР.180006547.ТД
—
47
это местное поражение тканей и органов; электрические ожоги,
электрометаллизация кожи, воспаление глаз и механические повреждения;
− электрический удар представляет собой возбуждение живых тканей
электрическим
током,
сопровождающееся
непроизвольным
судорожным
сокращением мышц. По исходу электрические удары различают:
− без потери сознания;
− с потерей сознания, но без нарушения сердечной деятельности и дыхания;
−
клиническая смерть и электрический шок. Основными причинами
электротравматизма являются: − прямое прикосновение - электрический контакт
людей и животных с токоведущими частями, находящимися под напряжением;
−
косвенное прикосновение - электрический контакт людей и животных
с токоведущими частями, оказавшимися под напряжением при повреждении
изоляции;
−
возникновение шагового напряжения на участке земли, где находится
человек.
Шаговое напряжение - напряжение между двумя точками на поверхности
земли, на расстоянии 1 м. одна от другой, которое принимается равным длине
шага человека.
Шаговое напряжение может возникнуть в результате замыкания фазы на
землю.
Технические
способы
и
средства
защиты,
обеспечивающие
электробезопасность.
1)
Токоведущие части электроприборов не должны быть доступны для
случайного прикосновения, а доступные прикосновению открытые и сторонние
проводящие части не должны находиться под напряжением, представляющим
опасность поражения электрическим током как в нормальном режиме работы
электроприборов, так и при повреждении изоляции.
2)
Неэлектротехническому персоналу по результатам проверки знаний
по электробезопасности 1 раз в 3 года присваивается 2-я квалификационная
ВКР.180006547.ТД
48
группу по электробезопасности или по результатам инструктажа 1 раз в год 1-я
квалификационная группа по электробезопасности.
3)
Лицо,
относящееся
к
электротехническому
персоналу,
осуществляющее на рабочем месте инструктаж и проверку знаний правил по
электробезопасности
не
электротехнического
персонала,
должен
иметь
квалификационную группу по электробезопасности не ниже III, назначенным
приказом директора филиала. Результаты проверки оформляются в специальном
журнале установленной формы. Удостоверение не выдается.
4)
К пользованию электроприборами допускаются лица, имеющие
группу по электробезопасности не ниже 1-й и изучившие правила безопасной
эксплуатации электроприборов, изложенные в инструкции по эксплуатации
завода-изготовителя.
5)
Электроприборы должны располагаться на специальных подставках,
обеспечивающих противопожарное состояние помещений, на расстоянии не
менее 1,5 м от заземленных конструкций и других электроприборов. Нарушение
правил
технической
эксплуатации
электроустановок
влечет
за
собой
ответственность в соответствии с действующим законодательством.
Каждый работник, обнаруживший нарушение правил, а также заметивший
неисправности электроустановок или средств защиты, должен немедленно
сообщить об этом своему непосредственному руководителю [6].
ВКР.180006547.ТД
5.2
Требования
по
технике
49
безопасности
при
эксплуатации
электроустановок до 1000 В
Электроустановки до 1000 В включают в себя:
−
Электроприёмники;
−
Механические устройства включения, отключения;
−
Электропроводку;
−
Элементы заземления;
−
Автоматические устройства защитного отключения;
−
Распределительные щиты;
−
Осветительные электроустановки.
К работам по эксплуатации электроустановок до 1000 В (установочных,
осветительных, нагревательных приборов, технических средств обучения и
электрических машин) допускаются лица:
−
имеющие соответствующую профессиональную подготовку;
−
прошедшие
предварительный
(при
приеме
на
работу)
и
периодические медицинские осмотры и не имеющие противопоказаний;
−
прошедшие инструктаж по охране труда;
−
прошедшие инструктаж и проверку знаний по электробезопасности.
Ответственным за электрохозяйство предприятия с правом обслуживания
установок до 1000 В может быть назначено лицо, которому по результатам
проверки знаний присваивается IV квалификационная группа допуска к
эксплуатации электроустановок.
Не электротехническому персоналу, эксплуатирующему электроустановки
до 1000 В, прошедшему инструктаж и проверку знаний по электробезопасности,
присваивается I квалификационная группа допуска с оформлением в журнале
установленной формы с обязательной подписью проверяющего и проверяемого.
К не электротехническому персоналу, которому достаточно присвоения I
квалификационной группы допуска, относятся:
ВКР.180006547.ТД
−
50
персонал, обслуживающий электроустановки, стенды для проверки
электромонтажных работ и т. д., если по возложенным функциям ему не
требуется присвоения более высокой квалификационной группы;
−
персонал, обслуживающий передвижные машины и механизмы с
электроприводом;
−
персонал, работающий с электроинструментом;
−
персонал, работающий в помещениях и вне их, где при возникновении
неблагоприятных
условий
и
отсутствии
необходимых
знаний
по
электробезопасности может появиться опасность поражения электрическим
током.
Лица, допущенные к эксплуатации электроустановок до 1000 В, должны
соблюдать правила внутреннего трудового распорядка, установленные режимы
труда и отдыха.
При эксплуатации электроустановок до 1000 В возможно воздействие на
работающих следующих опасных производственных факторов:
−
поражение электрическим током при прикосновении к токоведущим
частям;
−
неисправности изоляции или заземления.
При эксплуатации электроустановок до 1000 В должны использоваться
следующие средства индивидуальной защиты:
−
изолирующие штанги и клещи; указатели напряжения;
−
измерительные клещи;
−
ручной инструмент с изоляцией;
−
перчатки диэлектрические.
К дополнительным средствам в электросетях до 1000 В относят:
−
галоши, ковры и подставки диэлектрические;
−
накидки;
−
лестницы и стремянки изолирующие.
Кроме перечисленных средств защиты, в электроустановках применяются
следующие СИЗ:
ВКР.180006547.ТД
51
−
средства защиты головы (каски защитные);
−
средства защиты глаз и лица (очки и щитки защитные);
−
средства защиты органов дыхания (противогазы и респираторы);
−
средства защиты рук (рукавицы);
−
средства защиты от падения с высоты (пояса предохранительные и
канаты страховочные);
−
одежда
специальная
защитная
(комплекты
для
защиты
от
электрической дуги).
Каждая электроустановка должна быть обеспечена предупредительными
плакатами,
которые
применяются
для
предупреждения
об
опасности
приближения к частям, находящимся под напряжением, для запрещения
оперирования коммутационными аппаратами, которыми может быть подано
напряжение на место, отведенное для работ, указания работающему персоналу
места, подготовленного к работе, и напоминания о принятых мерах.
Лица, допустившие невыполнение или нарушение инструкции по охране
труда, привлекаются к дисциплинарной ответственности в соответствии с
правилами
внутреннего
трудового
распорядка
и,
при
необходимости,
подвергаются внеочередной проверке знаний норм и правил охраны труда.
Требования безопасности перед началом работы.
1)
Проверить отсутствие внешних повреждений электроустановки,
наличие и исправность контрольных, измерительных и сигнальных приборов,
тумблеров, переключателей;
2)
Убедиться в целостности крышек электророзеток и выключателей,
электровилки и подводящего электрокабеля;
3)
Убедиться в наличии и целостности заземляющего проводника
корпуса электроустановки;
4)
Проверить наличие и исправность средств индивидуальной защиты,
отсутствие их внешних повреждений;
ВКР.180006547.ТД
5)
52
Перед выдачей на руки электроинструмент должен быть проверен на
стенде или прибором (типа нормометра) в отношении исправности заземляющего
провода и отсутствия замыкания на корпус.
Для присоединения к сети электроинструмента должен применяться
шланговый провод.
Лицам, пользующимся электроинструментом, запрещается:
−
передавать
электроинструмент
другим
лицам;
разбирать
электроинструмент и производить какие-либо ремонтные работы (как самого
электроинструмента, так и проводов, соединений и так далее);
−
держаться за провод электроинструмента.
Требования безопасности во время работы:
1)
Перед
включением
электроустановки
в
электрическую
сеть
приготовить инструменты с изоляцией, надеть диэлектрические перчатки, встать
на диэлектрический коврик;
2)
Не включать электроустановку в электрическую сеть мокрыми и
влажными руками;
3)
Соблюдать правила эксплуатации электроустановки, не подвергать ее
механическим ударам, не допускать падений;
4)
Не касаться проводов и других токоведущих частей, находящихся под
напряжением, без средств индивидуальной защиты;
5)
Наличие напряжения в сети проверять только указателем напряжения;
6)
Следить за исправной работой электроустановки, целостностью
изоляции и заземления;
7)
Не разрешается работать на электроустановках в случае их
неисправности, искрения, нарушения изоляции и заземления.
Требования безопасности в аварийных ситуациях:
1)
При появлении неисправности в работе электроустановки, искрении,
нарушении изоляции проводов или обрыве заземления, прекратить работу и
сообщить администрации учреждения. Работу продолжать только после
устранения неисправности электриком;
ВКР.180006547.ТД
2)
53
При обнаружении оборванного электрического провода, свисающего
или касающегося пола (земли), не приближаться к нему, немедленно сообщить
администрации учреждения, самому оставаться на месте и предупреждать других
людей об опасности;
3)
В случае загорания электроустановки немедленно отключить ее от
электросети, а пламя тушить только песком, углекислотным или порошковым
огнетушителем.
При поражении электрическим током:
−
немедленно отключить напряжение;
−
при отсутствии дыхания и пульса у пострадавшего используют два
основных приема, которые должны быть применены немедленно после
установления факта отсутствия дыхания и пульса у пострадавшего от поражения
электрическим током:
−
искусственное дыхание путем ритмического вдувания воздуха из
своего рта в рот или нос пострадавшего (10-12 раз в минуту);
−
поддержание у пострадавшего искусственного кровообращения
проведением непрямого (закрытого) массажа сердца путем сжатия мышцы сердца
посредством ритмичных надавливаний на переднюю стенку грудной клетки в ее
нижней трети (60-70 раз в минуту).
−
сообщить о несчастном случае администрации учреждения;
−
при необходимости отправить пострадавшего в ближайшее лечебное
учреждение.
Требования безопасности по окончании работы.
1)
Отключить электроустановку от электрической сети. При отключении
от электророзетки не дергать за электрический шнур (кабель);
2)
Привести в порядок рабочее место
3)
Убрать в отведенное место средства индивидуальной защиты и
тщательно вымыть руки с антибактериальным моющим средством [7].
ВКР.180006547.ТД
54
5.3 Требования безопасности при работе на высоте
К работам на высоте относятся работы, при которых:
а)
существуют риски, связанные с возможным падением работника с
высоты 1,8 м и более, в том числе:
−
при осуществлении работником подъема на высоту более 5 м, или
спуска с высоты более 5 м по лестнице, угол наклона которой к горизонтальной
поверхности составляет более 75°;
−
при проведении работ на площадках на расстоянии ближе 2 м от
неогражденных перепадов по высоте более 1,8 м, а также, если высота защитного
ограждения площадок менее 1,1 м;
б)
существуют риски, связанные с возможным падением работника с
высоты менее 1,8 м, если работа проводится над машинами или механизмами,
поверхностью
жидкости
или
сыпучих
мелкодисперсных
материалов,
выступающими предметами.
Работы с высоким риском падения работника с высоты, а также работы на
высоте без применения средств подмащивания, выполняемые на высоте 5 м и
более; работы, выполняемые на площадках на расстоянии менее 2 м от
неогражденных (при отсутствии защитных ограждений) перепадов по высоте
более 5 м либо при высоте ограждений, составляющей менее 1,1 м, выполняются
по заданию работодателя на производство работ с выдачей оформленного на
специальном бланке наряда-допуска на производство работ (наряд-допуск).
К работе на высоте допускаются лица, достигшие возраста восемнадцати
лет.
Работники, выполняющие работы на высоте, должны иметь квалификацию,
соответствующую характеру выполняемых работ.
Уровень квалификации подтверждается документом о профессиональном
образовании (обучении) и (или) о квалификации.
ВКР.180006547.ТД
55
Работники, допускаемые к непосредственному выполнению работ на
высоте, выполняемых с оформлением наряда-допуска, делятся на следующие
группы по безопасности работ на высоте:
Первая группа - работники, допускаемые к работам в составе бригады или
под
непосредственным
контролем
работника,
назначенного
приказом
работодателя;
Вторая группа - бригадиры, мастера, руководители стажировки, а также
работники, назначаемые по наряду-допуску ответственными исполнителями
(производителями) работ на высоте и работники, допускаемые к работам в
составе бригады из числа высококвалифицированных рабочих и специалистов;
К работникам третьей группы по безопасности работ на высоте относятся:
а)
работники,
назначаемые
работодателем
ответственными
за
организацию и безопасное проведение работ на высоте, в том числе выполняемых
с оформлением наряда-допуска;
б)
ответственные за составление плана мероприятий по эвакуации и
спасению работников при возникновении аварийной ситуации и при проведении
спасательных работ;
в)
работники, проводящие обслуживание и периодический осмотр
средств индивидуальной защиты (СИЗ);
г)
работники, выдающие наряды-допуски;
д)
ответственные руководители работ на высоте, выполняемых с
оформлением наряда-допуска;
е)
должностные лица, в полномочия которых входит утверждение плана
производства работ на высоте и/или технологических карт на производство работ
на высоте;
ж)
специалисты, проводящие обучение работам на высоте,
з)
члены экзаменационных комиссий работодателей и организаций,
проводящих обучение безопасным методам и приемам выполнения работ на
высоте.
ВКР.180006547.ТД
56
Работники, относящиеся к 3 группе по безопасности работ на высоте, также
могут быть допущены к непосредственному выполнению работ, при условии
подтверждения квалификации и получения удостоверений на соответствующую
группу.
Работодатель (уполномоченное им лицо) обязан организовать до начала
проведения работы на высоте обучение безопасным методам и приемам
выполнения работ на высоте работников.
Системы обеспечения безопасности работ на высоте должны:
а)
соответствовать
существующим
условиям
на
рабочих
местах,
характеру и виду выполняемой работы;
б)
учитывать
эргономические
требования
и
состояние
здоровья
работника;
в) с помощью систем регулирования и фиксирования, а также подбором
размерного ряда соответствовать, росту и размерам работника.
При работе на антенно-мачтовых сооружениях должны выполняться
следующие требования:
а)
работники должны иметь группу по электробезопасности не ниже III;
б)
перед подъемом на антенно-мачтовые сооружения должны быть
отключены сигнальное освещение мачты, прогрев антенн и на коммутационные
аппараты вывешены плакаты «Не включать. Работают люди».
Подъем работников на антенно-мачтовые сооружения не допускается при
не снятом напряжении выше 50 В переменного тока, а также без наряда допуска с
указанными в нем дополнительными мерами, обеспечивающими безопасность
работника, в следующих случаях:
а)
во время грозы и при ее приближении;
б)
при гололеде, дожде, снегопаде, тумане; в) в темное время суток или
при недостаточном освещении;
г)
при скорости ветра более 12 м/с.
ВКР.180006547.ТД
57
Требования безопасной эксплуатации оборудования, механизмов, средств
малой механизации, ручного инструмента при работе на высоте должны
содержаться в инструкциях по охране труда, утверждаемых работодателем.
Оборудование,
механизмы,
ручной
механизированный
и
другой
инструмент, инвентарь, приспособления и материалы, используемые при
выполнении работы на высоте, должны применяться с обеспечением мер
безопасности, исключающих их падение (размещение в сумках и подсумках,
крепление, строповка, размещение на достаточном удалении от границы перепада
высот или закрепление к страховочной привязи работника).
Инструменты, инвентарь, приспособления и материалы весом более 10 кг
должны быть подвешены на отдельном канате с независимым анкерным
устройством.
После окончания работы на высоте оборудование, механизмы, средства
малой механизации, ручной инструмент должны быть сняты с высоты.
Монтаж
сборно-монолитных,
крупнопанельных
и
многоэтажных
конструкций производится по проекту производства работ (ППР) на высоте, в
котором дополнительно к содержанию ППР на высоте, должны быть отражены:
а)
специфика монтируемых конструкций;
б)
технические способы их безопасной установки, способы подъема и
установки монтируемых несущих конструкций, исключающих их дисбаланс,
неустойчивость или перекашивание в процессе этих операций;
в)
указание
позиции
и
расположения
арматуры
в
элементах
конструкции;
г)
допустимые нагрузки на элементы и конструкцию в целом; д)
требуемое
подъемных
применение
клетей,
лестниц,
монтажных
люлек
настилов,
и
других
подмостей,
платформ,
аналогичных
средств,
ограждений, мобильных рабочих платформ. Подъем несущих конструкций и их
частей
должен
производиться
способами,
исключающими их случайное вращение [8].
согласно
ППР
на
высоте,
ВКР.180006547.ТД
58
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Цель выпускной квалификационной работы расчёт параметров антенной
системы для проведения УКВ радиосвязи с отражением от лунной поверхности.
Для достижения данной цели был произведён выбор оборудования для
проектируемой Радиолюбительской станции путём сравнения различных
производителей. Была смоделирована антенна в программе MMANA произведён
расчёт усиления антенны и смоделирована диаграмма направленности.
В ходе работы была проведена оценка проблем проблем, которые могут
возникнуть в диапазоне частоты 432 МГц, рассчитаны затухание на трассе
«Земля-Луна-Земля»
В данной работе также был учтён экономический аспект. Были рассчитаны
капитальные расходы и расходы на обслуживание базовой станции.
ВКР.180006547.ТД
59
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.
Ротхаммель К. Антенны 1998 // Ротхаммель К. – М: Бояныч, 1998. –
1652 с
2.
Гусятинский И. А., Вайсбург Г. М., Зильберман А. Р. и другие.
Передача телеграфных сообщений при использовании отражения от Луны //
Электросвязь, 1977. – 275 с.
3.
Жутяев С. Г., Любительская УКВ радиостанция // Радио и связь, 1981.,
- 59 с.
4.
Беньковский З., Липинский Э. Любительские антенны коротких и
ультракоротких волн. // Радио связь: 1983., - 480 с.
5.
Григоров И. Н. Практические конструкции антенн // В помощь
радиолюбителю – М: ДМК Пресс, 2010. – 352 с.
6.
Министерство труда и социальной защиты Российской Федерации:
приказ от 15.12.2020 г. № 903н «Об утверждении правил по охране труда при
эксплуатации электроустановок».
7.
Министерство
энергетики
Российской
Федерации:
приказ
от
13.01.2003 № 6 «Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок»,
утв. приказом Минтруда России от 24.07.2013 № 328н.
8.
Министерство труда и социальной защиты Российской Федерации:
приказ от 16.11.2020 г. № 782н «Об утверждении правил по охране труда при
работе на высоте». - Разделы II, III, XII, XIV, XXII.
9.
Межгосударственные стандарты радиочастот марок РК 50-13-15, РК
50-13-15-Б и РК 50-13-15-ОП: ГОСТ 11326.47-79 – 1981. – 4с.
10.
Полыковский, А. М. Новая техника радиосвязи пространственными
волнами. Письменная лекция / А.М. Полыковский. - М.: Всесоюзный заочный
электротехнический институт связи, 1959. - 553 c.
11.
Рихтер, С. Г. Кодирование и передача речи в цифровых системах
подвижной радиосвязи / С.Г. Рихтер. - М.: Горячая линия - Телеком, 2011. - 304 c.
ВКР.180006547.ТД
12.
60
Варгаузин, В. Методы повышения энергетической и спектральной
эффективности цифровой радиосвязи / В. Варгаузин. - М.: БХВ-Петербург, 2013. 194 c.
13.
Бородич, С. В. Искажения и помехи в многоканальных системах
радиосвязи с частотной модуляцией / С.В. Бородич. - Москва: РГГУ, 1976. - 256 c.
14.
Заморока, А. Н. Основы любительской радиосвязи / А.Н. Заморока. -
М.: РадиоСофт, 2010. - 256 c.
15.
Портнов, Э.Л. Направляющие системы электросвязи. В 2-х т. Т. 2.
Проектирование, строительство и техническая эксплуатация: Учебник для вузов /
Э.Л. Портнов. - М.: Гор. линия-Телеком, 2010. - 424 c.
16.
Гусятинский, И.А. и др. Радиосвязь и радиовещание / И. А.
Гусятинский, А. А. Пирогов. - М.: Сов. радио, 1974. - 466 c.
17.
Васин, и др. Радиосистемы передачи информации / В. А. Васин, В.В.
Калмыков, Ю.Н. Себекин; под ред. И.Б. Федотова и В.В. Калмыкова. - М.:
Горячая линия - Телеком, 2005. - 1024 c.
18.
Зеновьев В.А., Филипов Л.И. «Введение в теорию сигналов и цепей»,
Москва «Высшая школа» 1975 г. - 458 c.
19.
Ю. М. Казаринов. Радиотехнические системы. Москва, Высшая
школа, 1990г. - 365 c.
20.
Нефедов В. И. Основы радиоэлектроники и связи. М.: Высш.шк.,
21.
Финк Л.М. Теория передачи дискретных сообщений. М.: Сов. радио,
2002.
1970г. - 790 c.
22.
Назаров М.В. , Кувшинов Б.И. , Попов О.В. Теория передачи
сигналов. М.: Связь, 1970г. - 1452 c.
23.
Гоноровский И.С. «Радиотехнические цепи и сигналы», Москва
«Радио и связь» 1977 г. - 168 c.
24.
Баскаков С.И. «Радиотехнические цепи и сигналы», Москва «Высшая
школа» 1999 г. - 785 c.
ВКР.180006547.ТД
25.
61
Гоноровский И.С. «Радиотехнические цепи и сигналы. Примеры и
задачи», Москва «Радио и связь» 1978 г. - 475 c.
26.
Орищенко, В.И.; Санников, В.Г.; Свириденко, В.А. Сжатие данных в
системах сбора и передачи информации; М.: Радио и связь - Москва, 1985. - 184 c.
27.
Смелянский Р. Л. Компьютерные сети. В 2 томах. Том 1. Системы
передачи данных; Академия - Москва, 2011. - 304 c.
28.
Корячко В. П., Перепелкин Д. А. Анализ и проектирование маршрутов
передачи данных в корпоративных сетях; Горячая Линия - Телеком - , 2012. - 236
c.
29.
Халсалл Фред Передача данных, сети компьютеров и взаимосвязь
открытых систем; Радио и связь - Москва, 1995. - 408 c.
30.
Шубин В. И., Красильникова О. С. Беспроводные сети передачи
данных; Вузовская книга - Москва, 2013. - 104 c.
Скачать