Проекты студентов:
Разработка рекомендаций по проектированию антенной системы для аэрологических исследований атмосферы
Получение данных о движении воздушных масс – очень важная задача для различных целей: от предсказания погодных условий до мониторинга воздушной обстановки в местах полета авиационной и космической техники. Одним из дистанционных методов измерения скорости ветра является зондирование атмосферы с помощью радиоволн. Данный способ позволяет достаточно быстро получать информацию о направлении движения воздушных масс для довольно широкого диапазона высот. Этот метод имеет несравнимые преимущества по сравнению с другими способами измерения ветра: гораздо меньшие ограничения на временное и пространственное разрешение данных. Однако, присутствуют свои нюансы, которые требуют решения: слабый уровень отраженного сигнала и малая разрешающая способность на низких частотах. В то же время, с ростом частоты увеличивается затухание радиоволн в атмосфере. В настоящей работе стояла задача нахождения компромисса между всеми вышеперечисленными техническими аспектами и проектирования антенной решетки для системы, работающей на частоте 435 МГц. В настоящее время в Российской Федерации не существует аналогов, работающих в таком диапазоне.
Были сравнены различные способы установки излучателей в антенную решетку (прямоугольная и гексагональная сетки). Выбор был сделан в пользу гексагональной сетки за счет лучших параметров. Было рассмотрено объединение излучателей в подрешетки из 4 и 7 излучателей для сокращения числа передатчиков и фазовращателей. Особое значение при проектировании уделялось минимизации уровня излучения в плоскости антенной решетки, а также при углах места до 20 градусов от ее плоскости. Данная проблема особо остро стояла при экспериментальных испытаниях антенной решетки из 16 излучателей. В этом эксперименте отражения от местных объектов были главным мешающим фактором при обнаружении полезного сигнала.
Полученные значения предельной дальности говорят о том, что диапазон высот до 20 километров (опорное значение при проектировании), покрывается с запасом.
По материалу шестого раздела был подготовлен ряд публикаций. Они содержат описание способа снижения управляющего тока фазовращателей и анализ его действия в различных ситуациях, поиск зависимостей и закономерностей, а также ряд сопутствующих исследований. Публикации были представлены на международных конференциях ICECOM 2019 23rd International Conference on Applied Electromagnetics and Communications и 2020 Ural Symposium on Biomedical Engineering, Radioelectronics and Information Technology (USBEREIT).
