Введение 3
Глава 1. ОСНОВЫ МЕТЕОРНОЙ РАДИОСВЯЗИ 5
1.1 Развитие систем 5
1.2 Принцип работы метеорных коммуникаций 6
1.3 Описание блок-схемы метеорной радиосистемы 7
Глава 2. ИЗЛУЧЕНИЕ ПРОВОЛОЧНЫХ АНТЕНН 9
2.1 Диаграмма направленности антенн 10
2.2 Учёт влияния земли 12
Глава 3. КОЭФФИЦИЕНТ НАПРАВЛЕННОГО ДЕЙСТВИЯ АНТЕННЫ «ВОЛНОВОЙ КАНАЛ» 18
Глава 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 24
4.1 Интерференционный множитель учёта земли 24
4.2 Программа вычисления КНД антенн (с учётом земли) 29
Заключение 34
Список литературы 35
Приложение
Использование при разработке и оптимизации радиосистем натурных экспериментов в реальных условиях может быть очень затруднённым, а также потребовать много времени и финансовых затрат. Более удобно экспериментировать для оптимизации с математическими моделями радиосистем, реализованными в виде пакета программ на компьютере, что позволяет с меньшими затратами и намного быстрее подобрать нужные параметры. Это является очевидным преимуществом компьютерного моделирования.
Компьютерное моделирование радиосистем представляет одно из успешно развивающихся направлений теоретической радиотехники. Использование в достаточной степени адекватной компьютерной модели позволяет значительно расширить спектр прикладных задач и повысить информативность исследований по разработке методов адаптации к неизвестным и переменным свойствам среды распространения. Исследование характеристик системы метеорной связи (СМС) подходит под тот класс задач, для решения которых становится рациональным создание компьютерной модели[2].
Информационные характеристики системы метеорной связи зависят от большого числа технических характеристик (параметров приёмо-передающей аппаратуры и антенных систем), а также имеют значительные разновидности, которые определяются астрономическими факторами и зависят от времени и сезона проведения натурного эксперимента.
Важно отметить, что результаты моделирования для любых систем связи имеют вторичный характер по сравнению с результат аминатурных экспериментов. При использовании математических моделей возникает вопрос о степени адекватности модели моделируемой системе.
Данная работа выполнялась для создания программного инструментария проверки и сравнения результатов всевозможными способами численно смоделированных диаграмм направленности антенн, которые могли бы использоваться в программных реализациях для компьютерного моделирования метеорных радиосистем.
Распространенной программой, которая моделирует диаграмму направленности любой проволочной антенны, является MMANA-GAL. Подробно диаграмма направленности может быть записана этой программой в виде файла с большой таблицей направлений и соответствующих коэффициентов усиления[5].
Цель выпускной работы - создание программной реализации диаграмм направленности антенн с учетом подстилающей поверхности (земли), и изменения высоты подвеса для дальнейшего применения вычислений коэффициента направленного действия в программе моделирования метеорных радиосистем.
Задачи и этапы, необходимые для достижения цели
1. Изучить источники для освоения сведений о метеорном распространении радиоволн, о антеннах и их диаграмм направленности, о моделировании антенных систем.
2. Изучить и научиться пользоваться возможностями программы MMANA-GAL, изучить особенности формата файлов её выходных данных.
3. Ознакомиться и овладеть системой программирования LAZARUS.
4. Реализовать в программе вычисления КНД алгоритм учёта интерференционного множителя земли.
5. Протестировать созданную программу.
Используя созданную программу, удается учитывать КНД с незначительными погрешностями. Поскольку, сравнивая с разными вариантами из программы MMANA-GAL, значения интерференционных множителей, вычисленные в разных программах, совпадают, то получается, что удалось добиться того, что созданная программа для вычисления КНД, выполняет необходимые вычисления правильно. Просматривая результаты, видно, что удалось реализованное вычисление без грубых погрешностей.
Были изучены источники для освоения сведений о метеорном распространении радиоволн, об антеннах и их диаграмм направленности, о моделировании антенных систем.
Изучил и научился пользоваться возможностями программы MMANA- GAL, изучил особенности формата файлов её выходных данных.
Реализован в программе вычисления КНД алгоритм учёта интерференционного множителя земли.
Протестировал созданную программу.
Созданная программная реализация диаграмм направленности антенн с учетом подстилающей поверхности (земли) и результаты ее применения могут быть полезны в будущих вычислениях КНД в программе моделирования метеорных радиосистем.
