Анотація до роботи:

Фецун А.В. Автоматизація вимірювань поляризаційних параметрів електромагнітних хвиль. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю: 05.12.17 “Радіотехнічні та телевізійні системи.” – Національний авіаційний університет, м. Київ, 2006.

Сформульовані та доведені теореми, які визначають технологію проведення поляризаційного аналізу. Виявлені та досліджені похибки вимірювання, проведена їх оцінка та зроблене порівняння колового та лінійного ортогональних поляризаційних базисів. Розроблені теоретичні засади побудови автоматичних вимірювачів поляризаційної характеристики електромагнітної хвилі та відповідно синтезовані вимірювачі параметрів поляризації усіх 3-ох категорій. Окремі автоматичні вимірювачі запатентовані шести- та двадцятирічними патентами. Розроблені методики вимірювання поляризаційних характеристик антен за допомогою зразкових та адаптивних антен. Проведене електронне моделювання автоматичних вимірювачів поляризаційних параметрів електромагнітних хвиль і відповідно розроблений програмний продукт.

1. Стан проведення автоматизованих вимірювань поляризаційних параметрів при сертифікації антенної техніки та при дослідженні поширення ЕМХ в Україні не відповідає сучасним вимогам, які висуваються до точності отриманих значень в сучасній радіотехніці. В існуючих державних методиках вимірювань поляризаційних параметрів процедура вимірювань виконується вручну. Аналіз методів вимірювання параметрів поляризації засвідчив, що нині не існують пристрої з автоматизованими вимірюваннями поляризаційних характеристик. Проведений патентний пошук показав що зараз немає автоматичних вимірювачів, які працювали б як у коловому (еліптичному), так і в лінійному базисах і які б вимірювали повністю усі параметри поляризації електромагнітної хвилі та не вимагали б участі оператора у процесі вимірювань. Згідно з існуючими стандартами та вимогами вимірювання параметрів поляризації необхідно забезпечувати у широкому частотному діапазоні та здійснювати вимірювання всіх параметрів поляризації, а саме коефіцієнта еліптичності, напряму обертання поляризаційного еліпсу та кута нахилу поляризаційного еліпсу. Відомі з технічної літератури пристрої вимірювання поляризації не здійснюють одночасне визначення повністю усіх параметрів поляризації, а також не можуть адаптуватися до поляризації електромагнітної хвилі.

2. Сформульовані та доведені 3 теореми за допомогою яких визначена технологія проведення поляризаційного аналізу. За допомогою доведених теорем можна здійснити перехід від колового ортогонального поляризаційного базису до лінійного ортогонального поляризаційного базису і навпаки. Ці теореми роблять незалежним процес вимірювань від наявних антен і спрощують використання будь-якого ортогонального поляризаційного базиса.

3. Виведенні співвідношення для обчислення похибок розрахунку параметрів поляризації за результатами експериментальних досліджень. Це дає можливість вибрати необхідний ортогональний поляризаційний базис для вимірювання відповідної поляризації прийнятої ЕМХ. Іншими словами, для вимірювання колової поляризації для підвищення точності доцільно застосовувати розкладання ЕМХ в лінійному ортогональному поляризаційному базисі, а при дослідженні лінійної поляризації – у коловому. Відповідно до визначеного базису наведені і рекомендації для вибору антени.

4. Виведені залежності похибки поляризаційного аналізу від точності установки випробувальної антени з лінійною поляризацією. Ця проблема виникає завдяки неточності ортогоналізації вібраторів приймальної антени. В роботі подається аналітичний вираз, який дає можливість врахувати неточність ортогоналізації при вимірюванні поляризаційних характеристик антен.

5. Розроблені різні типи автоматичних вимірювачів поляризаційних характеристик антен, що працюють в різних ортогональних поляризаційних базисах. Вони можуть бути використані для сертифікації антен, для проведення виносного контролю, налагодження систем зв’язку та дослідження характеристик поширення радіохвиль.

6. Розроблена методика проведення вимірювань параметрів поляризації за допомогою зразкових антен. Методика дає можливість компенсувати похибки, що обумовлені деполяризацією хвиль в радіолінії та може бути застосована в умовах антенних полігонів, при сертифікації антен. Розроблена методика використовується випробувальною лабораторією Центру “Укрчастотнагляд” №UA 6.002.H.721.

7. Вперше розроблено і запропоновано самонастроювальну адаптивну антену, яка дає можливість повністю автоматизувати процеси вимірювання параметрів поляризації в умовах радіомоніторингу мобільною станцією контролю. Процес адаптації відбувається за єдиним параметром, а саме потужністю прийнятого сигналу. Це дозволяє проводити процес адаптації без необхідності врахування спектру прийнятого сигналу, що додатково піднімає точність вимірювань.

8. Вперше запропоновано методику вимірювання параметрів поляризації електромагнітних хвиль за допомогою адаптивних антен.

9. Проведене експериментальне дослідження вимірювання поляризаційних параметрів, а саме відтворення на цифровій моделі дослідження поляризаційних властивостей турнікетної антени і порівняння теоретичних та експериментальних результатів. Розроблена математична модель турнікетної антени для дослідження її на ЕОМ та відповідно створений програмний продукт. Це дає можливість імітувати вимірювальні процеси як при роботі з вимірювальною апаратурою так і в реальному електромагнітному полі.

Публікації автора:

1. Ільницький Л.Я., Тичинський А.В., Фецун А.В. Забезпечення вимірювання параметрів поляризації радіохвиль у системах зв’язку з поляризаційно-модульованими сигналами //Зв’язок.-2003.-№ 6. с. 29 – 31.

2. Ільницький Л.Я., Фецун А.В. Оцінка похибок обчислювального пристрою для вимірювання коефіцієнта еліптичності//Проблеми інформатизації та управління: Збірник наукових праць: Випуск 9.К.:НАУ, 2004.-268 с.

3. Ильницкий Л.Я., Фецун А.В. Разложение антенной системой электромагнитной волны на ортогонально поляризованные составляющие//Радиоэлектроника.-2005.-№5-6-с.41-49. (Изв. вузов).

4. Патент на винахід, “Автоматизований вимірювальний комплекс для радіомоніторингу електромагнітного поля”, № 73443 від 15.07.05, Ільницький Л.Я., Звєрєв В.П., Фецун А.В., Щербина О.А.

5. Деклараційний патент на винахiд, “Пристрій для вимірювання параметрів поляризації”, №56024 А, від 15.04.2003, Тичинський А..В, Ільницький Л.Я., Фецун А.В.

6. Деклараційний патент на винахiд, “Вимірювач поляризаційних характеристик електромагнітної хвилі”, Ільницький Л.Я., Звєрєв В.П., Фецун А.В, №67384 А, від 15.06.2004.

7. Рішення про встановлення дати подання заявки на винахід Вимірювач поляризації електромагнітних хвиль з адаптивною антеною., № а 2005 03548 від 06.05.2005, Ільницький Л.Я., Звєрєв В.П., Фецун А.В.

8. Ilnytskiy L.Y., Fetsun A. V. The requirements to dipole orientation on the assumption of polarization orthogonalization. // Proc. of the ІV-th International Conference on Antenna theory and techniques, Sevastopol, Ukraine, 2003. – P.739-741.

9. Ilnytskiy L.Y., Fetsun A. V. The estimation of error in selection of orthogonal basis used for elliptical coefficient measurement. // International conf. “TCSET’2004”.-Lviv:Lviv Polytechnic, 2004.- P.119-121.

10. Ilnytskiy L.Y., Fetsun A. V. Adaptive antenna for measuring electromagnetic wave polarization parameters// Proc. of the V International Conference on Antenna theory and techniques, Kyiv, Ukraine, 2005.

11. Фецун А.В. Розробка імітаційної моделі для дослідження поляризаційних характеристик антен. // Матеріали міжнарод. наук. конф. студ. та молод. Учених “Політ-2003.” – Вип..3. – К.: НАУ. - 2003. – с. 238-241.

12. Ільницький Л.Я., Фецун А.В. Забезпечення електромагнітної сумісності з використанням поляризаційних характеристик антен. // Матер. V міжнар. науково-техн. конферен. АВІА-2003, Київ, Україна, - 2003. С. 22.132 – 22.135.

13. Ільницький Л.Я., Фецун А.В. Розкладання антеною системою електромагнітної хвилі на ортогонально поляризовані складові. // Матер. VІ міжнар. науково-техн. конферен. АВІА-2003, Київ, Україна, - 2003. С. 24.1 – 24.4.

14. Ільницький Л.Я., Фецун А.В., Шитіков О.В. Вимірювач поляризаційних характеристик електромагнітних хвиль з комбінованою антенною системою. // Матер. ІV міжнар. науково-техн. конферен. АВІА-2002, Київ, Україна, - 2002. С. 11.41 – 11.44.

15. Ільницький Л.Я., Сібрук Л.В., Скриннік Л.Ю., Фецун А.В. Вимірювання параметрів поляризації радіохвилі за допомогою турнікетної антени. // Матер. ІІІ міжнар. науково-техн. конферен. АВІА-2001, Київ, Україна, - 2001. С. 10.20 – 10.22.