Морские информационно-управляющие системы Май 2015, № 7 | Page 89
Поляризация электромагнитной волны в декаметровом диапазоне играет существенную роль в целом ряде
эффектов. Такими, к примеру, являются поляризационные
замирания, нарушение принципа взаимности, селективное
возбуждение характеристических волн в ионосфере и др.
В нашей стране исследованию поляризационных характеристик этого диапазона длин волн посвящены работы
Афраймовича Э. Л. [1, 2], Березина Ю. В. [3–8], Чёрнова Ю. А.
[9], Шередько Е. Ю. [10]. Результаты выполненных исследований имеют прикладное значение. С помощью поляризационной селекции можно осуществлять локализацию
источников электромагнитного излучения [11]. Использование передающих антенн вращающейся поляризации повышает помехоустойчивость декаметрового канала связи
[12] и качество коротковолнового радиовещания [13].
Изложенные в работах [15–17] результаты позволяют поновому подойти к созданию зоновых систем коротковолновой связи, представленных в [18]. Одной из существенных
проблем при реализации подобных проектов является разработка и изготовление антенных устройств с необходимыми поляризационными характеристиками.
Поле вращающейся поляризации можно получить, используя два взаимоортогональных вибра тора, запитываемых со сдвигом фаз π/2. Но подобная антенна вращающейся
поляризации обладает двумя существенными недостатками. Для получения необходимого фазового сдвига в качестве линии задержки, как правило, используется отрезок
линии λ/4, следовательно, система является узкополосной.
Кроме того, поле круговой поляризации можно получить
в узком телесном угле, только в направлении перпендикулярном к осям вибраторов. Такую антенну использовали
при проведении экспериментов по использованию волн
вращающейся поляризации в декаметровом диапазоне
на трассе Магадан – Петропавловск-Камчатский. При этом
плечи вибраторов располагаются относительно подстилающей поверхности под углом 45°, что обеспечивает одинаковые коэффициенты отражения для обоих вибраторов.
Для получения необходимых поляризационных характеристик можно использовать радиопередающее устройство,
формирующее два независимых регулируемых по амплитуде и фазе канала, подключаемых к взаимоортогональным
вибраторам.
Впервые в диапазоне декаметровых волн в качестве передающей антенны использована плоская
спираль специальной конфигурации.
Такая схема была реализована при исследованиях селективного поляризационного возбуждения характеристических волн в ионосфере [19]. Подобный подход требует
специализированного передающего устройства, что с экономической точки зрения при проведении НИР возмож-
В Сибири и на Дальнем Востоке, занимающих
большие территории с малой плотностью населения, довольно актуален вопрос радиовещания. С января 2014 года решением правительства
России радиовещание в этих районах прекращено как нерентабельное. Заметим что, например, в США, как и в других странах мира, вещание
не прекращается. В декаметровом диапазоне
большие надежды возлагались на внедрение стандарта DRM, которые в нашей стране не оправдались. Недорогое и качественное радиовещание
можно организовать с использованием технологий, разработанных в МГУ Березиным Ю. В. [13]
с применением передающих антенн [10, 14].
но и обоснованно, но проблематично при практическом
использовании в радиосвязи и радиовещании. Вероятно,
неслучайно, в рамках этой же НИР была предпринята попытка реализации антенного устройства вращающейся поляризации на основе линейного диполя, размещенного над
полупроводящей подстилающей поверхностью [20]. В этом
случае, располагая специальным образом вибратор относительно подстилающей поверхности, можно получить эллиптическую поляризацию волны в некотором телесном угле.
Но поскольку эффект получается за счет азимутального отворота вибратора от главного направления, то энергетически
способ не эффективен. Более того, при изменении диэлектрических свойств подстилающей поверхности, к примеру,
при выпадении осадков, поляризационные характеристики
излучаемой волны меняются непредсказуемо.
В диапазоне ультракоротких волн для получения вращающейся поляризации поля широко используются
спиральные антенны, которые можно условно разделить
на три группы:
• цилиндрические;
• конические;
• плоские.
Для формирования осевого излучения диаметр цилиндрической спирали должен находиться [21] в пределах 0,25–0,45λ, что для частоты 3 МГц равносильно
25–45 метрам. Чтобы излучаемое цилиндрической
спиралью поле обладало круговой поляризацией [22],
ее шаг, то есть расстояние между соседними витками,
должен быть р авен 0,22λ, или 22 метрам. Если учесть,
что для получения режима бегущей волны количество
витков спирали должно быть более трех, то ее размер
по горизонтали будет составлять как минимум 66 метров. Понятно, что реализация подобной конструкции
экономически не целесообразна. Близкий по линейным
размерам результат получится и при использовании конических спиралей.
87