Аппаратура и методы радиосвязи. Радиоэлектронная аппаратура. Радиодетали

В лабораторном практикуме изложены краткие теоретические сведения об электронных материалах и компонентах. Рассмотрены методы исследования и измерения свойств материалов и номинальных характеристик активных и пассивных компонентов электронных схем. Описаны процессы и явления, протекающие в материалах и компонентах электронной техники. Показаны связь и влияние типа, конструкции, материала компонента на электрофизические и эксплуатационные характеристики.

В статье дается сравнительный анализ норм и требований к VSAT-станциям в России и за рубежом в соответствии с нормативными документами международных регуляторных органов.

В последнее время в деятельности регуляторных органов всех уровней отчетливо прослеживаются намерения реформировать систему регулирования использования и лицензирования радиочастотного спектра (РЧС). Особого внимания заслуживают последние предложения Рабочей группы по формированию в Российской Федерации системы «Открытое правительство», разработанные в мае 2012 г. Наряду с анализом этих предложений, в статье также представлено экспертное мнение по вопросу целесообразности и возможных вариантов практической реализации предложенных механизмов.

Современная интеллектуальная транспортная система (ИТС) сводит в единый технический и технологический комплекс подсистемы организации и обеспечения безопасности дорожного движения, а также предоставления информационных сервисов участникам и потенциальным субъектам транспортного процесса. Построение ИТС невозможно без разработки и реализации проектных решений по формированию различных вариантов взаимодействия подсистем и обмена информацией между ними.

В процессе распространения гидроакустического сигнала наблюдаются изменения его структуры, которые могут быть разделены на амплитудные и фазовые. Говоря об изменении амплитуды, следует учитывать изменение уровня сигнала с увеличением расстояния от источника и флуктуации уровня сигнала из-за влияния многолучевого распространения волн и случайных изменений коэффициента передачи среды. Изменение уровня с увеличением расстояния от источника сигнала связано с расширением фронта и различного вида потерями. Анализ измерений характеристик гидроакустических сигналов показал, что соответствующие случайные процессы могут быть описаны на основе нормального распределения, которое встречается наиболее часто, и связанных с ним распределений Рэлея, Рэлея – Райса и логарифмически нормального. По результатам анализа предложена модель гидроакустического канала связи, в котором помехи имеют характер аддитивного шума с функцией плотности вероятностей близкой к функции плотности вероятностей гауссова процесса; флуктуации уровня и фазы сигнала проявляются незначительно – не более 20 % от среднего значения, их скорость существенно ниже скорости передачи. Результаты анализа могут найти применение при построении систем гидроакустической телеметрии

Рассматриваются возможности известных способов измерения характеристик больших наземных антенн в СВЧ-диапазоне. В дополнение к хорошо известному радиоастрономическому методу, обеспечивающему возможность измерения диаграммы направленности по мощности и коэффициенту усиления, рассматривается радиоголографический способ антенных измерений. Существенным преимуществом последнего является возможность восстановления распределения амплитуды и фазы поля в апертуре, позволяющая проводить целенаправленную дополнительную юстировку зеркальной системы антенны с целью повышения ее усиления. Подобная юстировка особенно актуальна для проводимых в настоящее время работ по модернизации крупных зеркальных антенн наземных комплексов управления и освоению на них более высоких частотных диапазонов. Обсуждаются разработанные для полноповоротных зеркальных антенн методики измерений по сигналам естественных внеземных радиоисточников, а также геостационарных ИСЗ. Приводятся экспериментальные результаты исследования диаграмм направленности и распределений поля в апертуре, полученные радиоастрономическим и радиоголографическим способами на крупнейших отечественных наземных полноповоротных антеннах с зеркалами от 25 до 70 м

Вторая часть учебного пособия является продолжением материала, изложенного в первой части, и посвящена методам и средствам создания пассивных помех. Рассмотрены методы создания пассивных помех за счёт отражений зондирующих сигналов подавляемых РЛС от искусственно создаваемых отражателей, изменения свойств среды распространения радиоволн, изменения отражающих свойств объектов защиты и др. В пособии также рассмотрены вопросы комплексирования активных и пассивных помех, перспективы развития и совершенствования средств радио-электронной защиты объектов и ряд других вопросов. Главное внимание в пособии уделено физической стороне рассматриваемых явлений и процессов. Разработано на кафедре «Радиотехнические устройства». Используемые программы: Adobe Acrobat. Труды сотрудников СГАУ (электрон. версия)

Единая система спутниковой связи (ЕССС) в России, разработанная к концу 1980-х годов, обладала высокой пропускной способностью, помехозащищенностью и помехоустойчивостью. Все это было достигнуто за счет введения многостанционного доступа с кодовым разделением сигналов при многократном увеличении базы сигнала, использования псевдослучайной перестройки рабочих частот (ППРЧ) в высокочастотном диапазоне (40/20 ГГц) при пространственной селекции сигналов с применением бортовых антенн спутников. Центральный узел спутниковой связи (ЦУСС) разрабатывался в НИИ-129 (ныне ОАО «МНИРТИ») [1] и предназначался для координации и управления разветвленной сетью стационарных и подвижных земных спутниковых станций различного назначения.

Учебное пособие посвящено вопросам проектирования микрополосковых антенн, использующих технологию изготовления объемных интегральных микросхем (ОИС) СВЧ. Большинство вопросов, подробно рассмотренных в данном пособии, ранее в учебной литературе не рассматривались и освещались лишь в периодических изданиях и трудах научных конференций, которые были практически недоступны студентам. Целесообразность издания настоящего пособия, имеющего междисциплинарный характер, обусловлена необходимостью обеспечения учебного процесса по образовательным программам бакалавриата и специалитета по дисциплинам «Электроника» и «Специальные радиоэлектронные устройства».

Авторы, сотрудники ОАО "Российский институт мощного радиостроения" (ОАО"РИМР"), рассказывают об основных направлениях в работе предприятия. Это мощное радиостроение, в первую очередь разработка, производство и серийное изготовление радиопередатчиков повышенной мощности, антенно-фидерных устройств и систем управления к ним, в том числе и для силовых ведомств.

Методические указания к лабораторным работам «Приборы СВЧ и оптического диапазона» содержит методику расчета и измерения основных параметров электровакуумных приборов СВЧ и ОД: отражательного клистрона, лампы бегущей волны (ЛБВ), лампы обратной волны (ЛОВ), гелий-неонового лазера разработаны в соответствии с ФГОС ВПО но направлению подготовки, 11.03.01 Инфокоммуникационные технологии и системы связи, 11.03.02 и предназначены для студентов 4 курса факультет ФТР для лабораторных занятий.

Рассмотрена работа с системами автоматизированного проектирования Altium Designer и SolidWorks. Приведен пример создания комплекта конструкторской документации на радиоэлектронную аппаратуру с помощью этих систем.

Проблема аварийности, связанная с транспортными средствами (ТС), в последние годы приобрела особую остроту в связи с несоответствием дорожно-транспортной инфраструктуры потребностям общества и государства в безопасном дорожном движении, недостаточной эффективностью функционирования системы обеспечения безопасности и крайне низкой дисциплиной участников дорожного движения. Одним из наиболее значимых инструментов решения данной проблемы является создание и внедрение интеллектуальных транспортных систем (ИТС) [1—3].

Приводятся методики оценки технологичности конструкции модуля ЭС, выполненного с применением технологии поверхностного монтажа. Рекомендуется при изучении дисциплин «Технология РЭС» (9, 10 семестр) студентам специальности 210201.65, «Технология производства электронных средств» (7, 8 семестр) направления 211000.62., «Технология поверхностного монтажа» (семестр В), магистрантам направления 211000.68. кафедра КиПРЭС радиотехнического факультета.

В методических указаниях рассматриваются методы настройки элементов беспроводной сети, режимы ее функционирования и способы обеспечения ее безопасности. Комплекс из семи лабораторных работ предназначен для студентов и слушателей, изучающих вопросы разработки и эксплуатации беспроводных компьютерных сетей. Методические указания к лабораторным работам могут использоваться для самостоятельного изучения практических основ построения сетей Wi-Fi.

Методические указания предназначены для выполнения курсового проекта «Радиоприемное устройство бортовой радиостанции».

Рассматривается современное состояние измерительных средств для экспериментального исследования радиотехнических характеристик больших антенн наземных комплексов управления в сантиметровом диапазоне волн. Приводятся структурные схемы и основные параметры разрабатываемых макетов модуляционных и корреляционных радиометров, а также экспериментальные результаты, полученные с их использованием

Пособие составлено в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования, учебным планом и программой дисциплины. Пособие является продолжением курса лекций по дисциплине и содержит главы, посвященные лучевой диагностике, ультразвуковым и рентгеновским методам исследования, методам исследования центральной нервной системы, изучению некоторых параметров дыхательной системы, вопросы для самопроверки, литературу

Разработан способ определения длительности суперфрейма обратного канала спутниковой сети стандарта DVB-RCS, обеспечивающий эффективное использование выделенной сети частотной полосы. Основное отличие разработанного способа от известных ранее заключается в определении длительности суперфрейма, позволяющее сократить время на процедуру формирования частотно-временного плана и нахождения пакетных данных в буфере спутникового терминала

Предложен метод приоритезации в сетях IoT с плотным распределением устройств. На первом этапе предлагается организовать конкурентный доступ устройств IoT к точке доступа, исходя из свойств генерируемого ими трафика. На втором этапе производится разделение точек доступа по группам в зависимости от обслуживаемого типа трафика и организуется конкуренция между точками доступа в одной группе

Для обоснования инновационных решений и выбора эффективных инноваций в сфере спутниковой связи с использованием космических аппаратов на высокоэллиптической орбите (КА на ВЭО) использован экспертно-квалиметрический метод (ЭКМ), основанный на экспертном методе оценивания по балльному принципу параметров эффективности инноваций, квалиметрическом методе количественного ее измерения и последующем ранжировании инноваций по уровню эффективности. Прикладное применение ЭКМ в спутниковой связи предполагает адаптацию параметров модели комплексной оценки эффективности инноваций, обоснование значимости и интервалов изменения частных показателей эффективности инноваций спутниковой связи.

Рассмотрены вопросы моделирования простых схем, процессы оптимизации этих схем, а также процессы цифровой модуляции сигналов, характерных для современных протоколов проводной (DSL) и беспроводной связи (Wi-fi, Wimax, LTE).

Пособие содержит базовые сведения, позволяющие создавать и анализировать аналоговые схемы в среде MICRO-CAP 9. Материал поделен на четыре темы: набор схем в редакторе MICRO-CAP 9, с использованием большой библиотеки современных компонентов; анализ схем в статическом режиме, в том числе определение рабочих точек на входных и выходных вольт-амперных характеристиках усилительных элементов; анализ схем по переменному току на примере пассивных фильтров и аналоговых усилителей; анализ схем в импульсном режиме; изучение статистического метода Монте-Карло. Контрольные задания по темам представлены в 15 вариантах. Каждая тема начинается с изложения теории рассматриваемого вопроса в таком объеме, который позволяет решать приведенные задачи, не обращаясь к дополнительным источникам.

Учебное пособие предназначено для самостоятельной работы студентов по курсу «Радиотехнический системы» для студентов IV курса факультета радиотехники и электроники, обучающихся по направлению подготовки 11.03.01 «Радиотехника» очной и заочной формы обучения. Пособие в основном направлено на индивидуальное решение задач студентами, что способствует более прочному усвоению базовых знаний в области радиотехники. В учебном пособии приводятся краткие теоретические сведения о радиотехнических системах и необходимые справочные данные.

Изложены принципы построения и основы проектирования амплитудных, частотных и фазовых детекторов радиосигналов, применяемых в телекоммуникационных системах. Рассматриваются вопросы схемотехники и конструкции детекторов. Приводятся многочисленные результаты разработки и экспериментальных исследований детекторов различных диапазонов длин волн.

Радиосвязь на радиотрассах в декаметровом диапазоне частот (1,5–30 МГц) осуществляется с отражением от слоев ионосферы. Свойства ионосферы не являются статичными, в течение суток они постоянно изменяются. Имеются и сезонные трансформации ионосферы. В связи с этим в течение суток изменяются максимально применимые частоты (МПЧ), оптимальные рабочие частоты (ОРЧ) и наименьшие применимые частоты (НПЧ). Для обеспечения надежной радиосвязи заданного качества требуется учитывать состояние ионосферы как при планировании радиосвязи, так и в ходе повседневной деятельности независимо от ведомственной принадлежности радиотрасс. Необходимость знать текущее состояние ионосферы резко возрастает в случаях резких колебаний параметров ионосферы при магнитных возмущениях, обусловленных активностью Солнца.

Статья посвящена анализу использования гражданскими потребителями глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС). Особое внимание уделено высокоточному позиционированию с использованием функциональных дополнений ГНСС и фазовых измерений. Приводятся обобщенные требования крупных российских компаний к высокоточной навигационной аппаратуре потребителя (НАП) ГНСС. Проведено сравнение навигационных приемников, способных выдавать «сырые» фазовые измерения. Отмечены основные тенденции в развитии современной НАП. Предложен концептуальный подход к разработке высокоточной отечественной НАП.

Представлены результаты разработки распространения переменного вихревого тока в однопроводной линии передачи. Приведено теоретическое и экспериментальное доказательство того, что однопроводные линии можно использовать для передачи, как энергии, так и аудиоинформации. Показано, что распространение электрического тока в однопроводной линии происходит в соответствии с законами классической физики, вихревым способом в виде замкнутых колец

О развитии радиотехники.

Сигналы с ортогональным частотным разделением (OFDM) находят применение во многих современных беспроводных системах передачи информации в связи с рядом преимуществ. В то же время системы передачи, использующие OFDM-сигналы, обладают повышенной чувствительностью к фазовой нестабильности несущей. Как следствие, растет уровень ошибок при передаче информации, падает энергетическая эффективность. В статье проведен анализ статистических характеристик алгоритма коррекции фазы следящего типа для фазового воздействия с полиноминальной спектральной плотностью мощности в условиях доплеровского рассеяния.

Статья посвящена вопросам модернизации проводного радиовещания. Цифровизация сети значительно повысит надежность и гибкость сети оповещения и информирования населения, сделает возможным предоставление дополнительных услуг населению, органам МЧС, жилищно-коммунильным организациям.

Рассмотрены основные особенности систем спутникового широкополосного доступа для аэромобильных абонентов. Применительно к созданию перспективной отечественной аэромобильной станции Ка-диапазона. работающей с отечественными спутниками высокой пропускной способности, проведен анализ энергетического потенциала и отношения сигнал/ шум, определяющего достижимую скорость передачи информации в прямой линии при использовании стандарта DVB-S2X

Представлен вариант доработанной методики расчетной оценки коэффициента готовности мультисервисной корпоративной сети связи органов власти Брянской области. Предложены методика проектной оценки элементной надёжности на основе нормативных значений структурной надёжности её магистралей и методика оценки влияния на коэффициент готовности магистралей времени восстановления объектов связи. Приведены результаты расчетов Южной, Северной и Западной магистралей при различных вариантах оборудования и топологической схемы, а также при различных способах технического обслуживания сети.

Итоги ежегодной конференции Национальной радиоассоциации (НРА) комментирует В. Н. Володин, вице-президент Национальной радиоассоциации. В центре внимания конференции были проблемы повышения эффективности использования национального радиочастотного ресурса.

Исследованы особенности аппаратной реализации цифровых вычислительных устройств синтеза сигнала для двух радиолокационных систем: системы обнаружения движущихся целей в режиме «воздухвоздух» с помощью импульсно-допплеровской РЛС и системы обнаружения целей в РЛС с использованием режима сжатия сигнала. Даны оценки требуемой точности и аппаратных затрат при построении COS/SIN-преобразователей в устройствах цифрового синтеза сигнала

Переход телевизионного и радиовещания в России на цифровые методы ставит ряд проблем, главные из которых: определение национальных стандартов, производство аппаратуры, подготовка квалифицированных специалистов. Таких специалистов в области телерадиовещания готовят в Московском техническом университете связи и информатики (МТУСИ).

Рассмотрены особенности наблюдения Земли из космоса через турбулентную атмосферу. Предложена преддетекторная адаптивная компенсация случайных наклонов волнового фронта, обусловленных турбулентностью атмосферы. Исследована оптическая передаточная функция (ОПФ) и разрешающая способность системы ДЗЗ с адаптивной компенсацией случайных наклонов волнового фронта. Для телескопа с кольцевой апертурой исследована зависимость ОПФ от степени экранирования кольцевой апертуры и показаны преимущества системы ДЗЗ с адаптивной компенсацией случайных наклонов волнового фронта перед системой без адаптации.

В статье предлагается метод повышения помехоустойчивости сигнально-кодовых конструкций c OFDM, основанный на использовании в качестве сигнального базиса при формировании канальных сигналов собственных векторов субполосных матриц со значением собственных чисел, близких к единице. Показано, что его применение позволяет повысить устойчивость к влиянию флуктуационных, узкополосных и импульсных помех в 2 раза по сравнению с OFDM сигналами, построенными на основе базиса Фурье

Представлены результаты исследований экранирующих свойств типичных кабелей, применяемых на различных объектах для передачи информации и управляющих сигналов. Появление электромагнитных помех высокого уровня в таких цепях может привести с серьезным нарушениям в технологическом процессе. Расчетные методы не дают достаточно точных значений помех при воздействии на кабели импульсных и периодических магнитных полей. Предложенная методика экспериментального определения в лабораторных условиях коэффициентов ослабления электромагнитного поля проста и позволяет получить достоверные результаты.

Под планированием радиосвязи понимается назначение частот, а также времени начала и окончания связи. В зависимости от назначения связь может осуществляться на одной или нескольких частотах круглосуточно или по сеансам в определенное частотным расписанием время. Частоты и время работы должны быть подобраны таким образом, чтобы было обеспечено приемлемое качество связи с учетом технических средств обеспечения радиосвязи: передатчиков и приемников, их параметров, характеристик передающих и приемных антенн.

Услуги по передаче данных со сверхвысокой пропускной способностью - следующее стратегическое направление для инвестиций на телекоммуникационном рынке. Его реализация позволит извлечь дополнительную прибыль из желания пользователей платить за неограниченные, доступные всегда и везде знания. На это и нацелена объявленная модернизация сетей мобильной связи в сторону 4G.

Представлены сведения в области проектирования и расчета цифровых радиорелейных линий связи и спутниковых систем по технологии VSAT. Приведен общий алгоритм проектирования ЦРРЛ, рассмотрены особенности расчета параметров РРЛ и критериальные оценки качества проектируемой трассы. Представлены особенности построения спутниковых систем по технологии VSAT, изложены методы расчета взаимного географического расположения спутника и наземной станции, энергетических показателей спутниковых линий связи и требуемых значений сигнал/шум, а также рассмотрены вопросы оптимизации спутниковой сети VSAT.

В статье показано, что в гидроакустических каналах с импульсными помехами или кратковременными перерывами связи для повышения качества передачи данных могут быть применены различные варианты сверточных и циклических кодов. Уменьшить вероятность ошибки на выходе канала для известной статистики ошибок позволяют сверточные коды со скоростью R ≤ 3/4 совместно с широкополосными сигналами ( ШПС) или сверточные коды R ≤ 2/3 с алгоритмом перемежения кода. С учетом энергетического выигрыша от кодирования и вычислительной сложности перемежения кода выгоднее вариант “код + ШПС” до 4ч5 перемежений. С учетом многоразрядности оптимального фильтра ШПС его реализация всегда сложнее, чем реализация порогового декодера сверточного кода.

Предложен способ формирования запроса динамического резервирования пропускной способности частотно-временного плана суперфрейма, обеспечивающий эффективное использование ресурса выделенного спутниковой сетью интерактивного доступа

Предлагается метод синтеза оптимальной динамической организационной структуры функциональной организационно-технической системы на основе решения целочисленной задачи дискретной оптимизации ограниченного ресурса интеграционных связей различных органов управления взаимодействующих организационно-технических систем в процессе выполнения ею поставленных задач в конфликте с одной или несколькими конкурирующими системами. Метод базируется на теории исследования операций, методе построения последовательности решений и приближенном методе последовательного назначения единиц ресурса

Принят новый национальный стандарт "Аудиовизуальная информационная система реального времени" (РАВИС). РАВИС - это система цифрового наземного звукового и мультимедийного радиовещания, предназначенная для работы в УКВ-диапазоне частот.

В статье предлагается метод повышения устойчивости сигнально-кодовых конструкций c OFDM к влиянию нестабильностей опорных генераторов приемной аппаратуры, основанный на использовании в качестве сигнального базиса при формировании канальных сигналов, собственных векторов субполосных матриц со значением собственных чисел, близких к единице. С использованием компьютерного моделирования показано, что применение предлагаемого подхода позволяет повысить устойчивость к влиянию частотного джиттера опорного генератора на 2,5 дБ по сравнению с OFDM-сигналами, построенными на основе базиса Фурье.

Рассматриваются этапы проектирования двухдиапазонных антенн дипольного вида с концевым питанием несимметричными источниками сверхвысокочастотного гармонического напряжения. Основное внимание сосредоточено на ключевых вопросах эскизного проектирования высокой степени готовности, не нашедших должного освещения в учебно-методической литературе последних лет. При этом широко используется модифицированный метод наводимых электродвижущих сил, позволяющий решать задачи как для вытянутых объёмных цилиндрических проводников, так и для печатной полосковой реализации последних. Представлены процедуры пошагового формирования алгоритмов оценивания излучательных характеристик спроектированных антенн, приводятся материалы для составления ФОРТРАН- программ или на других алгоритмических языках нелинейной параметрической оптимизации геометрических размеров излучательной части печатных топологий антенн. Подробно описываются особенности и конструктивно-технологические ограничения, характерные для ключевых этапов эскизного проектирования упомянутых антенн для радиотехнических и инфокоммуникационных систем с линейной поляризацией излучаемых радиоволн.

Рассмотрены основные этапы изготовления печатных плат, материалы, оборудование, физико-химические закономерности процессов. Приведены необходимые справочные данные, примеры расчетов параметров при сборке и монтаже функциональных узлов, показатели для оценки технологичности конструкций электронных блоков.

Печатается по постановлению Ученого совета факультета технологии и предпринимательства Московского педагогического государственного университета. Работа «Практикум по радиоэлектронике» подготовлена на кафедре общетехнических дисциплин.