Модель формування електромагнітного поля в умовах замкнутого простору

А.Л. Березкін, аспірант
Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України
(Україна, 03164, Київ, вул. Генерала Наумова, 15,
тел. +380 44 4248773, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.)

Èlektron. model. 2020, 42(4):15-30
https://doi.org/10.15407/emodel.42.04.015

АННОТАЦИЯ

Розглянуто на прикладі шахти чинники і умови, які впливають на формування електро­магнітного поля і розповсюдження електромагнітних хвиль у замкнутих просторах. Про­аналізовано відомі публікації та встановлено принципи оцінки впливу даних чин­ників для класичних моделей розповсюдження електромагнітних хвиль на формування електромагнітного поля в заданій точці замкнутого простору. Визначено зональний фре­нелівський тип розподілу електромагнітного поля на прикладі штреків шахти. Запропо­новано математичну модель формування електромагнітного поля в заданій точці та ме­тодики спрощення її побудови, які дозволяють пришвидшити створення моделі, але не призводять до суттєвого зниження точності результатів. Доведено ефективність розроб­леної моделі при впровадженні нових систем радіозв’язку на великих промислових об’єктах.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

розповсюдження радіохвиль, багатопроменеве розповсюдження, математична модель, дифракція, інтерференція.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Гепко И.А., Олейник В.Ф., Чайка Ю.Д., Бондаренко А.В. Современные беспроводные сети: состояние и перспективы развития. Киев: Изд. дом “Экмо”, 2009, 672 с.
  2. Феер К. Беспроводная цифровая связь. Методы модуляции и расширение спектра. М.: Радио и связь, 2000, 520 с.
  3. Баскаков С.И. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Высшая кола, 1992, 416 с.
  4. Бредов М.М., Румянцева В.В., Топтыгин И.Н. Классическая электродинамика. М.: Наука, 1986, 400 с.
  5. Бреховских Л.М. Волны в слоистых средах. Изд. второе. М.: Наука, 1973, 343 с.
  6. Голдштейн Л.Д., Зернов Н.В. Электромагнитные поля и волны. Изд. второе. М.: Сов. радио, 1971, 664 с.
  7. Грудинска Г.П. Распространение радиоволн. М.: Высшая школа, 1975, 280 с.
  8. Кубанов В.П. Влияние окружающей среды на распространение радиоволн. Учеб. пособие. Самара: ПГУТИ, 2013, 92 с.
  9. Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ. Т. М.: Высшая школа,1970, 440 с.
  10. Рабинович М.И., Трубецков Д.И. Введение в теорию колебаний и волн. Изд. второе. М.: Наука, 1992, 564 с.
  11. Рид М., Саймон Б. Методы современной математической физики. Т.3. Теория рас­сеивания. М.: Мир, 1982, 441 с.
  12. Никольский В.В., Никольская Т.И. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Наука, 1989, 544 с.
  13. Тихонов В.И., Бакаев Ю.Н. Статистическая теория радиотехнических устройств. М.: Изд. ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 1978, 420 с.
  14. Фейнберг Е.Л. Распространение радиоволн вдоль земной поверхности. Изд. второе. М.: Наука Физматлит, 1999, 496 с.
  15. Черный Ф.Б. Распространение радиоволн. Изд. второе. М.: Сов. радио, 1972, 464 с.
  16. Рязанцев А.М. Экспериментальные исследования распространения электромагнит­ных волн сверхнизких частот в земной коре и волноводе «земля-ионосфера», выполненных институтом радиотехники и электроники им В.А. Котельникова РАН // Журнал радиоэлектроники: электронный журнал, 2017, № 12.
  17. Alfred G. Emslie, Robert L. Lagace, Peter F. Strong Theory sf the Propagation sf UHF Radio Waves in Coal Mine Tunnels // IEEE transactions on antennas and propagation, 1975, Vol. AP-23, No. 2, pp.192—205.
  18. Авдеев В.Б., Авдеева Д.В., Катруша А.Н., Макаров Г.В. Экспериментальные исследования особенностей распространения ОВЧ—СВЧ радиоволн внутри здания // Изв. вузов. Радиоэлектроника, 2004, 47, № 3–4 [ч. 1], 70—76.
  19. Chenming Zhou, Joseph Waynert, Timothy Plass, Ronald Jacksha. Attenuation constants of radio waves in lossy-walled rectangular waveguides // Progress In Electromagnetics Research, 2013, Vol. 142, pp.75—105.
  20. Chenming Zhou, Joseph Waynert, Timothy Plass, Ronald Jacksha. Modeling RF Propagation in Tunnels // IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium (APSURSI) Conf., Orlando, FL, pp.1916, 1917
  21. Jacksha R., Zhou C. Measurement of RF propagation around corners in underground mi­nes and tunnels // Trans Soc Min Metall Explor Inc, 2016, 340(1), pp. 30—37.
  22. Mathieu Boutin, Ahmed Benzakour, Charles L. Despins Radio Wave Characterization and Modeling in Underground Mine Tunnels // IEEE Transactions on antennas and propagation, 2008, Vol. 56, No. 2.
  23. Timothy Plass, Ronald Jacksha, Joseph Waynert, Chenming Zhou. Measurement of RF Propagation in Tunnels // IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium (APSURSI). Conf. 2013, Orlando, FL, pp.1604,1605.
  24. Рекомендация МСЭ-R P.526-9. Распространение радиоволн за счет дифракции. Ас­самблея радиосвязи МСЭ, (1978-1982-1992-1994-1995-1997-1999-2001-2005) // https:// www.itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/p/R-REC-P.526-9-200508-S!!PDF-R.pdf.
  25. Рекомендация МСЭ-R P.530-15. Данные о распространении радиоволн и методы прогнозирования, требующиеся для проектирования наземных систем прямой види­мости. Серия P. Распространение радиоволн. ©ITU (09/2013), 53с. // https://www.itu. int/ dms_pubrec/itu-r/rec/p/R-REC-P.530-15-201309-S!!PDF-R.pdf
  26. HANDBOOK Terrestrial land mobile radiowave propagation in the VHF/UHF bands. © ITU 2002 // http://www.itu.int/pub/R-HDB-44/ru
  27. Jian Lee. Advanced Electrical and Electronics Engineering. Vol. 2. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2011, 723 p.
  28. William C.Y.L. Mobile Communications Design Fundamentals. Second Edition. A Wiley-lnterscience Publication. John Wiley & SONS, INC., 1993, 369 p.

БЕРЕЗКІН Андрій Леонідович, аспірант Інституту проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України. В 1988 році закінчив Київське вище інженерне радіо­технічне училище ППО. Область наукових досліджень – моделі розповсюдження радіо­хвиль у замкнутих просторах.

Полный текст: PDF