ЖУРНАЛ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ. eISSN 1684-1719. 2024. №10

УДК: 621.396.673

Выбор сопротивления нагрузки приемной
электрически малой антенны
по критерию минимальной НЕРАВНОМЕРНОСТИ
ГРУППОВОГО времени запаздывания принятого сигнала

К.В. Князева¹, В.С. Панько¹, А.А. Ерохин¹, А.Г. Андреев¹,
А.В. Косолапов², С.Б. Нелипа²

¹Сибирский федеральный университет

660074, г. Красноярск, ул. Киренского, 28

²Акционерное общество «Научно-производственное предприятие «Радиосвязь»

660021, г. Красноярск, ул. Декабристов, 19

Статья поступила в редакцию 13 мая 2024 г.

Аннотация. Одним из источников погрешности определения координат в наземных радионавигационных системах (РНС) является неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) и группового времени запаздывания (ГВЗ) сигнала в приемной антенне. В силу ограниченного доступного для размещения антенн пространства на носителе приемные антенны РНС имеют малые габариты и вследствие этого не могут быть эффективно согласованы в рабочей полосе частот РНС. В работе рассмотрены два варианта построения входной цепи приемника РНС: с использованием классической схемы согласования и при прямом подключении антенны ко входу приемника без согласующих элементов. Показано, что наиболее равномерные частотные характеристики достигаются при прямом включении антенны. При этом максимальная мощность принятого сигнала имеет место при равенстве модуля входного сопротивления антенны и сопротивления нагрузки. В то же время, высокое сопротивление нагрузки увеличивает неравномерность частотных характеристик, поэтому выбор сопротивления нагрузки должен производиться компромиссным образом, исходя из уровня сигнала в месте приема, доступного коэффициента усиления входного усилителя и допустимой неравномерности АЧХ и ГВЗ.

Ключевые слова: электрически малая антенна, согласование, групповое время запаздывания, радионавигационная система.

Финансирование: Исследование выполнено в рамках государственного задания ФГАОУ ВО Сибирский федеральный университет (номер FSRZ- 2023-0008).

Автор для переписки: Панько Василий Сергеевич, vpanko@sfu-kras.ru

Литература

1. Правила по оборудованию морских судов. Часть V. Навигационное оборудование. НД № 2-020101-153. Санкт-Петербург, 2022.

2. Агафонников А. М. Фазовые радиогеодезические системы для морских исследований. – Наука, 1979.

3. Селиверстов А.С. Высокоточная радионавигационная система «Спрут-Н1» // Записки по гидрографии. − 2019. − № 308. − С. 54-64.

4. Сафонов А. В. Повышение точности местоопределения радионавигационных систем средневолнового диапазона. – 2004.

5. Wheeler H. A. Fundamental limitations of small antennas //Proceedings of the IRE. – 1947. – Т. 35. – №. 12. – С. 1479-1484. https://doi.org/10.1109/JRPROC.1947.226199

6. Hansen R. C., Collin R. E. Small antenna handbook. – John Wiley & Sons, 2011.

7. Chu L. J. Physical limitations of omni‐directional antennas //Journal of applied physics. – 1948. – Т. 19. – №. 12. – С. 1163-1175. https://doi.org/10.1063/1.1715038

8. Беличенко В. П., Запасной А. С. Электрически малые антенны: проблемы, сомнения, новые результаты //Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. – 2011. – №. 2-1 (24). – С. 186-189.

9. Dagefu F. T. et al. A Survey of Small, Low-Frequency Antennas: Recent designs, practical challenges, and research directions //IEEE Antennas and Propagation Magazine. – 2021. – Т. 65. – №. 1. – С. 14-26. https://doi.org/10.1109/MAP.2021.3127559

10. Слюсар В. 60 лет теории электрически малых антенн. Некоторые итоги //Электроника: наука, технология, бизнес. – 2006. – №. 7. – С. 10-19.

11. Кисмерешкин В. П., Колесников А. В. Варианты повышения эффективности малогабаритных рамочных коаксиальных антенн //Журнал радиоэлектроники. – 2015. – №. 2.

12. Колесников А. В., Федосов Д. В., Николаев А. В. Моделирование резонансной спиральной электрически малой антенны //Журнал радиоэлектроники. – 2022. – №. 8. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2022.8.13

13. Чернышев Б. В. Широкополосное согласование укороченных антенн //Журнал радиоэлектроники. – 2017. – №. 7. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2022.8.13

14. Wang Y. E. Theory of Broadband Noise Matching for HF/VHF Receivers with Electrically Small Antennas //IEEE Access. – 2023. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2023.3282178

15. Best S. R. Optimizing the receiving properties of electrically small HF antennas //URSI Radio Science Bulletin. – 2016. – Т. 2016. – №. 359. – С. 13-29. https://doi.org/10.23919/URSIRSB.2016.7909994

Для цитирования:

Князева К.В., Панько В.С., Ерохин А.А., Андреев А.Г., Косолапов А.В., Нелипа С.Б. Выбор сопротивления нагрузки приемной электрически малой антенны по критерию минимальной неравномерности группового времени запаздывания принятого сигнала. // Журнал радиоэлектроники. – 2024. – №10. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2024.10.5