title: Оптимизация микроволновой антенны наземной радиолинии связи
Creators: name: ., А.Н. Якимов – д.т.н., профессор, кафедра конструирования и технологий электронных и лазерных средств, Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения E-mail: y_alder@mail.ru А.Р. Бестугин – д.т.н., профессор, директор Института радиотехники, электроники и связи Санкт-Петербургского государственного университета аэрокосмического приборостроения E-mail: fresguap@mail.ru И.А. Киршина – к.э.н., доцент, Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения E-mail: zlata@aanet.ru
Publisher: name: Издательство Радиотехника
Year: 2019

description: Методом математического моделирования рассмотрена задача оптимизации микроволновой антенны наземной радиолинии связи, использующей для передачи информации электромагнитные волны. Показано, что для построения математической модели, учитывающей влияние параметров используемых антенн на характеристики наземной радиолинии связи, необходимы следующие допущения: земная поверхность плоская и идеально гладкая, электромагнитные волны являются монохроматическими, создаются и распространяются в линейной, однородной и изотропной окружающей среде с малой проводимостью при отсутствии внешних источников поля. 
Получены формулы, позволяющие рассчитать коэффициент усиления микроволновой антенны с учетом параметров диа-граммы направленности антенны: ширины главного лепестка на уровне половинной мощности и максимального уровня боковых лепестков. Отмечено, что эти формулы также могут быть использованы и для оценки влияния внешних деформирующих воздействий на конструкцию этой антенны, при которых конструкция микроволновой антенны приобретает сложную про-странственную конфигурации, математическое моделирование которой становится возможным в результате дискретного представления конечно-элементным методом, который оказался наиболее эффективным. 
Решена задача оптимизации микроволновой антенны наземной радиолинии связи с использованием энергетического критерия, обеспечивающего достижение максимальной дальности действия при заданном уровне бокового излучения. Показано, что важным элементом оптимизации антенны является введение необходимых ограничений, обеспечивающих в процессе оптимизации антенны сохранение ее параметров в заданных пределах. Приведены результаты модельного исследования параметров микроволновой антенны сантиметрового диапазона волн, используемой в наземной радиолинии связи, показывающие, что изменение температуры окружающей среды и перегрев поверхности отражателя реальной параболической антенны солнечным излучением существенно меняют ее характеристики и это необходимо учитывать при проектировании и эксплуатации микроволновых антенн. 
Отмечено, что использование полученных данных совместно с результатами моделирования радиолиний позволит провести оптимизацию этих радиолиний по их максимальной дальности действия с учетом влияния внешних воздействий, а предложенный подход к математическому моделированию микроволновых антенн и использующих эти антенны наземных радиолиний связи позволит оценивать негативные результаты тепловых воздействий еще на этапе проектирования, что даст возможность создавать оптимальные в заданных условиях эксплуатации конструкции антенн и адекватно оценивать изменения их характе-ристик при таких внешних воздействиях.