Цель работы: анализ влияния изменений электрических свойств грунта (проводимости и диэлектрической проницаемости) на форму диаграммы направленности и эффективность излучения заглубленных антенн в декаметровом диапазоне радиоволн с учетом сезонных изменений почвы.
Метод исследования: в качестве численных методов определения электрических характеристик элементов – метод конечных разностей во временной области.
Результаты исследования: разработана математическая модель, основанная на методе конечных разностей во временной области (FDTD), для моделирования распространения электромагнитных волн в слоистых диссипативных средах. Представленная модель демонстрирует высокую чувствительность к коэффициенту электрической проводимости почвы. Доказано, что эффективность излучения можно улучшить за счет управления частотой и геометрией антенны.
Практическая ценность: полученные результаты обеспечивают прочную основу для проектирования защищенных систем связи в сложных условиях, таких как неоднородные почвы пустыни.
Objective: analysis of the effect of changes in the electrical properties of the soil (conductivity and permittivity) on the shape of the radiation pattern and the radiation efficiency of buried antennas in the decameter range of radio waves, taking into account seasonal changes in the soil.
Research method: the method of finite differences in the time domain is used as numerical methods for determining the electrical characteristics of elements.
Practical value: the results obtained provide a solid basis for the design of secure communication systems in difficult conditions, such as heterogeneous desert soils.
Источники финансирования не указаны.
No funding sources reported.
-
Бородулин Р. Ю.. Методы увеличения эффективности антенн, погруженных в диссипативные среды // Известия высших учебных
заведений России. Радиоэлектроника. 2017. № 2. С. 39–45.
Бородулин Р. Ю.. Metody' uvelicheniya e'ffektivnosti antenn, pogruzhenny'x v dissipativny'e sredy' // Izvestiya vy'sshix uchebny'x zavedenij Rossii. Radioe'lektronika. 2017. -
Баланис К. А.. Теория антенн: анализ и проектирование // Уайли. 2016.
Баланис К. А.. Teoriya antenn: analiz i proektirovanie // Uajli. 2016. -
Тафлав А., Хагнесс С. К.. Вычислительная электродинамика: Метод конечных разностей во временной области // Artech House.
2005.
Тафлав А., Хагнесс С. К.. Vy'chislitel'naya e'lektrodinamika: Metod konechny'x raznostej vo vremennoj oblasti // Artech House. 2005. -
Артемов М. Л., Афанасьев О. В., Сличенко М. П.. Направления совершенствования характеристик перспективных антенных систем //
Радиотехника. 2023. Т. 87. № 5. С. 184–198.
Артемов М. Л., Афанасьев О. В., Сличенко М. П.. Napravleniya sovershenstvovaniya xarakteristik perspektivny'x antenny'x sistem // Radiotexnika. 2023. -
Бородулин Р. Ю.. Конструктивный синтез малогабаритных электрических антенн // Военная академия связи. 2020.
Бородулин Р. Ю.. Konstruktivny'j sintez malogabaritny'x e'lektricheskix antenn // Voennaya akademiya svyazi. 2020. -
Кинг Р. У. П., Смит Г. С.. Антенны в материи: основы, теория и приложения // Издательство Массачусетского технологического
института. 1981.
Кинг Р. У. П., Смит Г. С.. Antenny' v materii: osnovy', teoriya i prilozheniya // Izdatel'stvo Massachusetskogo texnologicheskogo instituta. 1981. -
Уэйт Дж. Р.. Электромагнитные волны в стратифицированных средах // IEEE Press. 1996.
Уэйт Дж. Р.. E'lektromagnitny'e volny' v stratificirovanny'x sredax // IEEE Press. 1996. -
Смит Г. С.. Сравнение антенн с электрическим приводом для использования в геофизической разведке // Труды IEEE по наукам о
земле и дистанционному зондированию. 1984. Т. 22. № 6. С. 543–549.
Смит Г. С.. Sravnenie antenn s e'lektricheskim privodom dlya ispol'zovaniya v geofizicheskoj razvedke // Trudy' IEEE po naukam o zemle i distancionnomu zondirovaniyu. 1984. -
Бородулин Р. Ю.. Анализ эффективности синфазной системы погруженных вибраторов // Телекоммуникации. 2017. № 9. С. 28–35.
Бородулин Р. Ю.. Analiz e'ffektivnosti sinfaznoj sistemy' pogruzhenny'x vibratorov // Telekommunikacii. 2017. -
Бородулин Р. Ю.. Применение концептуальных моделей численных методов электродинамики для анализа характеристик вибраторов в
бесконечных диссипативных средах // Информатика. Телекоммуникации. Управление. Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2016. №
4 (236). С. 29–42.
Бородулин Р. Ю.. Primenenie konceptual'ny'x modelej chislenny'x metodov e'lektrodinamiki dlya analiza xarakteristik vibratorov v beskonechny'x dissipativny'x sredax // Informatika. Telekommunikacii. Upravlenie. Nauchno-texnicheskie vedomosti SPbGPU. 2016.