Разработка ретранслятора для устройства контроля изменения состава воздушной среды

от

И.Б. Широков1, П.А. Евдокимов2,1, Е.И. Широкова1

1Севастопольский государственный университет, РФ, г. Севастополь, ул. Университетская,33

2Институт природно-технических систем, РФ, г. Севастополь, ул. Ленина, 28

E—mail: shirokov@ieee.org

DOI: 10.33075/2220-5861-2021-4-71-82

УДК 504.064.38

Реферат:

   Данная работа является частью проекта по созданию устройства контроля изменения состава воздушной среды. Принцип работы устройства основан на микроволновом фазометрическом методе определения изменения диэлектрической проницаемости воздушной смеси с учетом метеорологических условий. В статье описаны основные элементы блока ретранслятора, входящего в состав измерительного устройства. Представлены результаты моделирования разработанного полосно-пропускающего фильтра, который являются частью волноводного тракта ретранслятора. Для численного анализа структуры фильтра был использован метод конечных элементов, реализованный в программном пакете ANSYS HFSS.

   Также проведены экспериментальные исследования параметров фильтра и циркулятора. Полученные экспериментальные данные хорошо согласуются с результатами моделирования. Описаны технические характеристики электронной части блока ретранслятора, а именно микроволновых усилителей и управляемого фазовращателя. Рассмотрен вопрос энергетики разрабатываемого устройства и рассчитана мощность вторично принятого измерительного сигнала после его двукратного прохождения исследуемой трассы с учетом энергетических параметров системы.

Ключевые слова: микроволновые колебания, фазометрические измерения, воздушная среда, полосно-пропускающий фильтр, микроволновый усилитель, управляемый фазовращатель, циркулятор.

Для цитирования: Широков И.Б., Евдокимов П.А., Широкова Е.И. Разработка ретранслятора для устройства контроля изменения состава воздушной среды // Системы контроля окружающей среды. 2021. Вып. 4 (46). C. 71–82.

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Широков И.Б. Контроль содержания вредоносных газов в воздухе с использованием микроволнового канала связи / И.Б. Широков, П.А. Евдокимов, Е.И. Широкова // Инфокоммуникационные и радиоэлектронные технологии. – 2020. Т. 3.   № 4. С. 389–398.
  2. Широков И. Б. Система контроля изменения состава воздушной среды / И.Б. Широков, П.А. Евдокимов, Е.И. Широкова // Системы контроля окружающей среды. 2021. № 1. С. 68–78.
  3. Евдокимов П.А. Экологический контроль атмосферы вблизи транспортных магистралей и промышленных предприятий городов / П. А. Евдокимов, Е. И. Широкова, М. И. Соколова, И. Б. Широков // СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии. 2020. № 1–2. С. 392–393.
  4. Shirokov I. B. System for Monitoring the State of Atmosphere near Industrial Facilities and City Highways / I. B. Shirokov, P. A. Evdokimov, E. I. Shirokova // Proceedings — 2020 7th All-Russian Microwave Conference, RMC 2020: 7, Moscow, 2020. P. 298–303.
  5. Evdokimov P. A. Urban Ecological Monitoring / P. A. Evdokimov, I. B. Shirokov, E. I. Shirokova //2021 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (ElConRus), St. Petersburg, Moscow, 2021. P. 1829–1834.
  6. Широков И. Б., Евдокимов П.А., Широкова Е.И. Способ определения изменения содержания вредоносных газов в воздухе: пат. 2735058, Рос. Федерация. Заявл. 16.06.2020; опубл. 27.10.2020.Бюл. № 30. 9 с.
  7. Широков И. Б., Евдокимов П.А., Широкова Е.И. Способ контроля изменения состава воздушной среды: пат. 2747263, Рос. Федерация. Заявл. 11.11.2020; опубл. 04.05.2021, Бюл. № 13. 12 с.
  8. Григорьева А.Д. Методы вычислительной электродинамики. Москва, Физмаилит. 2012. 432 с.
  9. HMC564LC4 GaAs SMT PHEMT low noise amplifier [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/hmc564lc4.pdf.
  10. Широков И. Б. Исследования характеристик каналов связи: монография:/И. Б. Широков, Ю. Б. Гимпилевич, И. В. Сердюк. Москва: ИНФРА-М, 2020. 247 с.
  11. HMC543LC4B MMIC 4-bit digital phase shifter [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://kazus.ru/datasheets/pdfdata/3155128/HITTITE/HMC543LC4B.html.
  12. HMC565LC5 GaAs SMT PHEMT low noise amplifier [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/hmc565lc5.pdf.

Loading