Kotelnikov Institute of Radio Engineering and Electronics of RAS Русский Sign in Submit a paper
Journal of Radio Electronics Online scientific journal · eISSN 1684-1719
2023, № 12 · RADIO ENGINEERING

Scale model of the medium frequency monocone antenna

V.S. Panko1, A.G. Andreev1, A.A. Senchenko1, A.A. Erokhin1, A.V. Stankovsky1

1 Siberian Federal University, Krasnoiarsk, Russia
Full text DOI: 10.30898/1684-1719.2023.12.29 UDC 621.396.673 EDN DYCWKM

Abstract

Terrestrial radio navigation systems keep playing a significant role in the radio navigation due to high jamming immunity in comparison to satellite global navigation systems. In this paper a monocone antenna for radio navigation in medium frequency band is considered. To confirm the performance of a supposed future full-size experimental setup, a scaled prototype model with 1/200 scale factor was developed. Computational simulation was carried out and it was shown that the scale factor value as well as some changes in model have a negligible effect on the reflection coefficient frequency response. Scale model of the antenna was fabricated of foiled laminates and measured. The results of reflection measurements are in good agreement with the simulation.

  • monocone antenna
  • radio navigation
  • medium frequency
  • scale model
Аннотация (на русском)

Исследование масштабного макета моноконической антенны диапазона средних волн

Наземные радионавигационные системы продолжают играть существенную роль в радионавигации благодаря их высокой помехоустойчивости по сравнению со спутниковыми глобальными навигационными системами. В работе рассматривается моноконическая антенна, предназначенная для излучения и приема радионавигационных сигналов в диапазоне средних волн. Для подтверждения работоспособности планируемого к изготовлению полноразмерного экспериментального образца, на основе принципа электродинамического подобия разработан уменьшенный макет антенны с масштабным множителем 1/200. Проведено моделирование характеристик макета. Показано, что значение масштабного множителя, а также некоторые изменения в модели, вызванные неточностью изготовления макета, незначительно влияют на частотную характеристику коэффициента отражения. Масштабный макет антенны изготовлен из фольгированных материалов с помощью травления по фотошаблону. Результаты измерения коэффициента отражения показали хорошее совпадение с моделированием.

For citation

Panko V.S., Andreev A.G., Senchenko A.A., Erokhin A.A., Stankovsky A.V. Scale model of the medium frequency monocone antenna // Journal of Radio Electronics. – 2023. – No. 12. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2023.12.29

References

  1. ГЛОНАСС Г. Навигационный радиосигнал в диапазонах L3 с открытым доступом и кодовым разделением. // Интерфейсный контрольный документ Редакция 5.1. - Т. 1. - 2008.
  2. Buesnel G. Threats to satellite navigation systems // Network Security. - 2015. - V. 2015. - №. 3. - P. 14-18.
  3. Issam S. M., Adnane A., Madiabdessalam A. I. T. Anti-Jamming techniques for aviation GNSS-based navigation systems: Survey // 2020 IEEE 2nd International Conference on Electronics, Control, Optimization and Computer Science (ICECOCS). - IEEE, 2020. - P. 1-4.
  4. В. Н. Харисов, А.А. Оганесян, Проблема имитационных помех для открытых сигналов ГНСС. Научно-технические серии. Серия "Радиосвязь и радионавигация". Выпуск 3. Радионавигационные технологии // Под ред. А. И. Перова, И. Б. Власова.
  5. G. Shaw. Maritime Resilience and Integrity in Navigation 4000126063/18/NL/MP NAVISP-EL3-001, 25 March 2020.
  6. Zhang Q. et al. A refined metric for multi-GNSS constellation availability assessment in polar regions // Advances in Space Research. - 2020. - V. 66. - №. 3. - P. 655-670.
  7. Демьянов В. В. Срыв сопровождения сигналов навигационных спутников под воздействием солнечных вспышек радиоизлучения // Электромагнитные волны и электронные системы. - 2008. - Т. 13. - №. 12. - С. 52-60.
  8. Правила по оборудованию морских судов Российского морского регистра судоходства. Часть V. Навигационное оборудование. НД № 2-020101-127. Санкт-Петербург, 2020.
  9. Агафонников А. М. Фазовые радиогеодезические системы для морских исследований. - Наука, 1979.
  10. Chang K. RF and Microwave Engineering // A John Wiley & Sons, Inc., Publication. - 2005. - V. 2.
  11. Zhang X. L., Gao H. T., Zhang Q. C. An optimum design of low-profile ultra-wideband HF skeletal wire duoconical monopole antenna with parasitic grounded poles // 2016 IEEE-APS Topical Conference on Antennas and Propagation in Wireless Communications (APWC). - IEEE, 2016. - P. 264-267.
  12. Gandomi M. H., Zarifi D. Design and development of ultra-wideband 3-D monopole antennas based on supercurves // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. - 2021. - V. 69. - №. 12. - P. 8214-8220.
  13. Keum K., Choi J. An ultra-wideband 3-stage monocone antenna with top-hat loading // 2020 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation and North American Radio Science Meeting. - IEEE, 2020. - P. 469-470.
  14. Hynes C. G., Vaughan R. G. Conical monopole antenna with integrated tunable notch cavity filters // 2020 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation and North American Radio Science Meeting. - IEEE, 2020. - P. 199-200.
  15. Bal A., Filipovic D. S. Wideband Monocone with Integrated Coaxial Bandpass Filter for UAV Applications // 2022 IEEE International Symposium on Antennas and Propagation and USNC-URSI Radio Science Meeting (AP-S/URSI). - IEEE, 2022. - P. 1996-1997.
  16. Панько В. С., Саломатов Ю. П., Баскова А. А. Оптимизация формы антенны в виде конического монополя // Современные проблемы радиоэлектроники. - 2022. - С. 274-279.