Разработки НИИР в области антенной техники

Ю. Н. Носов, В. Г. Ямпольский

Антенный отдел НИИР был образован в 1958 г. В него вошли лаборатории, занимающиеся разработкой антенн длинных, средних, коротких и метровых диапазонов волн, антенн радиорелейных линий связи и спутниковых систем, волноводных трактов, фильтров, ферритовых устройств СВЧ, а также группы специалистов, занимающихся созданием антенно-мачтовых конструкций и полигонными измерениями. Силами специалистов отдела были разработаны и внедрены антенно-фидерные устройства для большого числа радиосистем гражданского и оборонного назначения. Большой вклад в теорию антенн и создания российской школы специалистов в области антенной техники внесли ведущие научные сотрудники отдела: лауреат Ленинской премии и дважды лауреат Государственной премии проф. Г. З. Айзенберг, лауреат Государственной премии, доктор технических наук В. Д. Кузнецов, проф. A. M. Модель и лауреат Государственной премии, проф. В. Г. Ямпольский.

Ведущими научными сотрудниками отдела была подготовлена целая плеяда ученых, среди которых кандидаты технических наук Л. К. Олифин, С. П. Белоусов, А. А. Метрикин, В. К. Парамонов, Б. С. Надененко, В. М. Антонснко, О. П. Фролов, В. И. Крутиков, А. Г. Курашов, В. В. Ляликов, И. В. Кузьмин, В. И. Комиссаров, И. З. Берлявский, Р. В. Гуревич, Ю. И. Нафиков, Ю. Н. Носов, Г. А. Клигер, А. В. Короленков, Н. А. Реушкин, В. А. Анциферов, А. Ю. Савицкий, А. А. Тимофеева и др. Именно при их непосредственном участии были выполнены наиболее значительные работы отдела.

Средневолновые и длинноволновые антенны

Специалистами НИИрадио были предложены, исследованы и внедрены средневолновые и длинноволновые антенны верхнего питания (АВП), антенны расширенного диапазона волн (АРД), антенны шунтового питания (АМШП), антифединговые антенны с регулируемым распределением тока (АРРТ, АРРТЗ), средневолновые направленные антенные системы "Заря" (антенны бегущей волны), "Квадрат" и "СВ 4 + 4", вертикальная зигзагообразная логопериодическая антенна (ВЗЛА), антенная система для профессионального приема длинноволновых и средневолновых радиостанций с управляемой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости. Внедрены передающие средневолновые антенны для независимой работы двух передатчиков на разных частотах; проведены исследования концепции построения оптимальных антенных устройств и фидерных систем с целью повышения качества вещания в средневолновом диапазоне при снижении энергопотребления и улучшении экологической обстановки.

Коротковолновые антенны

Для коротковолнового диапазона были разработаны и внедрены уникальная высокоэффективная передающая антенна "Луч" (параболический цилиндр), многоэтажные и многосекционные передающие синфазные горизонтальные диапазонные антенны с различными типами излучающих элементов и рефлекторов. Сотрудниками отдела были разработаны и внедрены первые приемные коротковолновые антенны бегущей волны (БС), в которых в качестве элементов связи вибраторов с собирательной линией были применены активные сопротивления, оригинальная одномачтовая ромбическая антенна, нашедшая широкое применение в быстро разворачиваемых средствах связи, высокоэффективная приемная синфазная диапазонная антенная система с аппаратурой формирования и управления диаграммами направленности в горизонтальной плоскости в секторе +35°; кольцевая антенная система, выполненная из вертикальных вибраторов, расположенных у кругового экрана, и кольцевая антенная система, выполненная из горизонтальных и вертикальных логопериодических антенн, антенная система "Краб", работающая в метровом диапазоне волн.

Наибольший вклад в разработку антенн НЧ-, СЧ- и ВЧ-диапазонов частот внесли Г. З. Айзенберг, Л. К. Олифин, С. П. Белоусов, Г. А. Клигер, Р. В. Гуревич, В. В. Ляликов, Е. Ю. Шередько, Л. К. Поздняков и Ю. Я. Умнов.

Антенны для радиорелейных и спутниковых линий связи. Специалистами антенного отдела были разработаны антенны и антенно-фидерные устройства для всех отечественных радиорелейных линий (РРЛ), начиная от систем "Стрела", Р-60/120, "Весна" и заканчивая РРЛ диапазонов 6, 8, 11 и 15 ГГц. Следует отметить эффективные антенны РПА, АДЭ и АНК, совершенно новый вид антенных систем для радиорелейных линий связи – комплекс пассивных ретрансляторов, перископические антенные системы, легкие и экономичные шпренгельные опоры. Разрабатывались и совершенствовались осесимметричные и неосесимметричные антенны различных типов, рупорно-параболические антенны, офсетные антенны и многие другие типы антенн.

Интересны работы сотрудников отдела в области помехозащищенности поверхностных антенн и уменьшения их бокового и заднего излучения. На основе результатов глубоких теоретических исследований предложен ряд оригинальных и остроумных технических решений, позволяющих управлять уровнем боковых лепестков в отдельных секторах пространства, улучшая тем самым электромагнитную совместимость различных радиосистем.

Наибольший вклад в разработку радиорелейных антенн внесли В. Д. Кузнецов, В. Г. Ямпольский, А. А. Метрикин, Ю. А. Ерухимович, А. А. Тимофеева.

Сотрудниками отдела разработаны эффективные антенные системы для тропосферных РРЛ, широко внедренные на сети "Север", а также комплекс высокоэффективных и диапазонных антенн земных станций спутниковой связи и бортовых устройств. Эти работы были выполнены с использованием оптимальных решений, предложенных В. Г. Ямпольским, Б. С. Надененко, О. П. Фроловым, A. M. Покрасом, Г. Г. Цуриковым.

Устройства для волноводных трактов

В отделе разработаны и внедрены для различных систем связи в диапазонах частот 2, 4, 6, 8 и 11 ГГц полный комплект необходимых волноводных устройств – таких, как волноводные разделительные фильтры, волноводные фильтры сложения, волноводные поляризационные фильтры, устройства поворота плоскости поляризации электрического поля волны в круглом волноводе, волноводные переключатели, фильтры гармоник, мостовые устройства, ферритовые фазовые циркуляторы и резонансные ферритовые вентили. Разработка этих устройств позволила создать первые отечественные антенны наземных станций спутниковых систем связи, которые одновременно используются для приема и передачи.

Большое внимание в отделе уделялось разработке новых типов волноводных трактов, в значительной степени определяющих качественные и стоимостные показатели РРЛ. Разработанный биметаллический круглый волновод позволил существенно уменьшить уровень кроссполяризованной волны, которая возникает в длинном волноводе из-за отклонения размеров и формы сечения волновода от расчетных значений. Разработанные в отделе прямоугольные волноводы типа ПГ и сигарообразные волноводы типа СГ, обладающие электрическими характеристиками, сравнимыми с характеристиками обычных прямоугольных волноводов, позволяют кардинально упростить процесс изготовления и монтажа волноводных трактов РРЛ. Волновод поступает на строительную площадку в виде бухты, намотанной на барабан. Тракт прокладывается на строительной площадке, т. е. изгибается в случае необходимости и скручивается. Потом на него устанавливаются фланцы. Эти операции выполняются с помощью уникального оборудования, разработанного специалистами отдела. Наибольший вклад в разработку волноводных устройств внесли A. M. Модель, В. М. Антоненко, Б. С. Надененко, Ю. М. Исаенко, И. З. Берлявский, Ю. С. Шкаринов. Передающие и приемные антенны для звукового и телевизионного вещания. В области телевизионной техники сотрудниками отдела были разработаны и внедрены новые варианты передающих антенн и устройств частотного уплотнения, позволившие решить задачи создания многопрограммных телецентров. Разработаны и внедрены в серийное производство на многих заводах страны приемные телевизионные антенны индивидуального и коллективного пользования. Под техническим руководством НИИР в качестве головной организации был выпущен первый отечественный технический проект систем кабельного телевидения. Разработанные телевизионные антенны и антенное оборудование приемных и передающих антенно-фидерных трактов получили исключительно широкое применение и успешно эксплуатируются до настоящего времени.

Большой вклад в этой области техники внесли В. Д. Кузнецов, В. К. Парамонов, Е. А. Анфилов, А. А. Кукаев, Ю. Н. Носов, Г. К. Никаноров.

Измерения характеристик антенн

В НИИР был создан уникальный полигон для проведения прецизионных измерений характеристик антенн для радиосвязи, радиорелейных и спутниковых систем связи. Оборудованный высотными башнями, измерительными пунктами, поворотными устройствами, подъемниками и измерительной аппаратурой, полигон позволяет выполнять большой объем научных исследований и проведение испытаний антенной техники различных видов.

К разработкам, выполненным в последние годы, можно отнести многолучевую приемную антенную решетку ВЧ-диапазона частот, широкополосные антенные усилители для полосы частот 3...30 МГц, новые типы приемных антенн ОВЧ и УВЧ-диапазонов частот, новые типы многовходных передающих антенн для звукового вещания в полосе частот 100...108 МГц, позволяющие работать трем независимым передатчикам без ограничений на минимальный разнос их частот, антенны для базовых станций и абонентские антенны для сотовых телевизионных систем в диапазоне частот 40,5...42,5 ГГц. Для радиорелейных, спутниковых и сотовых систем связи исследуется возможность кардинальной миниатюризации поляризационного блока путем совмещения селектора, поляризатора и в ряде случаев возбудителя в одном устройстве, а также новые типы безрезонаторных устройств сложения в общем тракте сигналов нескольких (до десяти) передатчиков.

Сравнительно небольшой объем статьи не позволяет более полно осветить все выполненные разработки антенно-фидерных устройств. Интенсивная творческая работа специалистов отдела отражена в многочисленных публикациях, из которых приведем только основные монографии, справочники и книги.

Литература

1. Айзенберг Г. З. Антенны для магистральных радиосвязей. – М.: Связьиздат, 1948.
2. Белоусов С. П. Направленные антенны для профессионального приема радиовещания в диапазоне 200-2000 м. – М.: Связьиздат, 1961.
3. Айзенберг Г. З. Коротковолновые антенны. – М.: Связьиздат, 1962.
4. Кукаев А. А., Сулавко Г. Е. Технический сборник Минсвязи СССР под редакцией Кузнецова В. Д. "Антенные системы коллективного приема телевидения". – М.: Связь, 1965.
5. Покрас A. M. Антенные устройства зарубежных линий связи через искусственные спутники Земли. – М.: Связь, 1965.
6. Метрикин А. А. Антенно-волноводные тракты радиорелейных линий связи. – М.: Связь, 1966.
7. Модель A. M. Фильтры СВЧ в радиорелейных системах. – М.: Связь, 1967.
8. Основы технического проектирования аппаратуры систем связи с помощью ИСЗ. Разделы по АФУ – Покрас A. M., Цуриков Г. Г. – М.: Связь, 1972.
9. Справочник по спутниковой связи и вещанию. Разделы по АФУ – Модель A. M., Покрас A. M. – М.: Связь, 1972.
10. Гроднев И. И., Дмитраченко В. М., Исаенко Ю. М., Козенев А. И., Малин В. В. Волноводы дальней связи. – М.: Связь, 1972.
11. Айзенберг Г. З., Ямиольский В. Г. Пассивные ретрансляторы для радиорелейных линий. – М.: Связь, 1973.
12. Белоусов С. П. Средневолновые антенны с регулируемым распределением тока. – М.: Связь, 1974.
13. Метрикин А. А. Антенны и волноводы РРЛ. – М.: Связь, 1977.
14. Айзенберг Г. З., Ямпольский В. Г., Терешин О. Н. Антенны УКВ. В двух томах. – М.: Связь, 1977.
15. Белоусов С. П., Гуревич Р. В., Клигер Г. А., Кузнецов В. Д. Антенны для радиосвязи и радиовещания. Ч. 1. Коротковолновые антенны. – М.: Связь, 1978.
16. Покрас A. M., Цирлин В. М., Кудеяров Г. Н. Системы наведения антенн земных станций спутниковой связи. – М.: Связь, 1978.
17. Белоусов С. П., Гуревич Р. В., Клигер Г. А., Кузнецов В. Д. Антенны для радиосвязи и радиовещания. Ч. 2. Средневолновые и длинноволновые антенны. – М: Связь, 1980.
18. Справочник по радиорелейной связи. Разделы по АФУ – Модель A. M., Надененко Б. С., Ямпольский В. Г. – М.: Радио и связь, 1981.
19. Ямпольский В. Г., Фролов О. П. Антенны и ЭМС. – М.: Радио и связь, 1983.
20. Айзенберг Г. З., Белоусов С. П., Журбенко Э. М., Клигер Г. А., Курашов А. Г. Коротковолновые антенны. – М.: Радио и связь, 1985.
21. Покрас A. M., Сомов A. M., Цуриков Г. Г. Антенны земных станций спутниковой связи. – М.: Радио и связь, 1985.
22. Гуревич Р. В., Супаков Н. А., Иттенберг А. И. Антенщик-мачтовик радиоцентров и ПТО. – М.: Радио и связь, 1990.
23. Ямпольский В. Г., Фролов О. П. Оптимизация антенных систем линий связи. – М.: Радио и связь, 1991.
24. Реушкин Н. А. Системы коллективного телевизионного приема. – М.: Радио и связь, 1992.

Статья опубликована в журнале "Электросвязь" №10, 1999 г., стр. 18.
Перепечатывается с разрешения редакции.