Сверхширокополосные антенные системы «свернутый рупор» |
Автор: Сергей Чепель |
Совершенствование системы безопасности транспортного комплекса требует не только разработки новых прорывных технологий, но и комплексного решения вопросов инновационного развития сферы транспорта. Одной из прорывных технологий, предопределяющих, на основе комплексного подхода, инновационное развитие мировой радиоэлектроники на ближайшие 30-50 лет, является разработанная и запатентованная в России технология синтеза многоуровневых широкополосных и сверхширокополосных антенных решеток с элементами, линейные размеры которых больше длины волны. Для обозначения конструкции антенных систем этого класса зарубежными экспертами в англоязычной литературе введен в оборот термин «Fold Horn» («FH») – «свернутый рупор». Указанная технология способна существенным образом влиять на развитие радиотехники во многих отраслях деятельности человека в течение десятилетий, в том числе в сфере связи, телекоммуникаций, радиолокации, наземного, водного, воздушного транспорта и космических систем, обороны и общественной безопасности, медицины, образования, добычи углеводородов и других полезных ископаемых, археологии, строительства, коммунального хозяйства, освоения космоса и планет солнечной системы и т.д. Именно поэтому она рассматривается в качестве основы для объединения компаний по функциональному признаку с целью организации и проведения деятельности по реализации (использованию) результатов долгосрочных научно-технических прогнозов, то есть в качестве основы новых технологических платформ, в том числе и в области транспортной безопасности. Авторами технологии синтеза многоуровневых широкополосных и сверхширокополосных антенных решеток с элементами, линейные размеры которых больше длины волны, являются российские ученые Суховецкий Б.И. и Суховецкая С.Б.. По состоянию на 01.10.2013 их разработки защищены более, чем 20 патентами Российской Федерации. Антенны "свернутый рупор" - это многофункциональные сверхширокополосные антенные решетки, состоящие из иерархически упорядоченных, многоуровневых и многомодовых структур, выполненных по полосковой или микрополосковой технологии. До настоящего времени эти антенны уже востребованы заказчиками из 7 стран мира (в.ч. из США, Израиля, Южной Кореи, Чехии, Германии).
Рис.1 - Внешний вид некоторых сверхширокополосных антенных систем с элементами, линейные размеры которых больше длины волны Известно, что, в зависимости от назначения, требуемых технических характеристик и используемых технологий изготовления, стоимость современных, классических ФАР и АФАР может исчисляться величинами до нескольких миллионов и даже до нескольких миллиардов долларов. Антенные элементы, с линейными размерами больше длины волны, выполненные по технологии "свернутый рупор", способны снизить стоимость ФАР в десятки и сотни раз при одновременном существенном расширении технических возможностей этих ФАР. На ближайшие 30 - 50 лет СШП-антенны класса "свернутый рупор" («Fold Horn») являются не только технически наиболее эффективными и перспективными, но и экономически наиболее выгодными антенными устройствами. Они выступают в качестве ГЛАВНОГО, КЛЮЧЕВОГО ЭЛЕМЕНТА, предопределяющего процессы создания ПРОРЫВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ в области связи, телекоммуникаций и радиолокации. Поэтому развитие систем обеспечения движения и безопасности на транспорте напрямую связано с использованием этих технологий. Только одно это обстоятельство уже является очень весомым, важным поводом для того, чтобы чиновники, бизнесмены и специалисты незамедлительно обратили особое внимание на сверхширокополосные антенны класса "свернутый рупор" с целью их использования как в существующих, так и в разрабатываемых перспективных радиоэлектронных устройствах. Тот, кто сумеет первым разработать, произвести и внедрить в практику сверхширокополосные антенны класса "свернутый рупор" и сопутствующие им технологии для систем телекоммуникаций и специальных технических систем, в ближайшие десятилетия будет одним из доминирующих игроков на стремительно развивающемся мировом рынке сверхширокополосных систем радиолокации, связи и телекоммуникационных услуг. К числу неоспоримых технических преимуществ многоуровневых антенных систем (АС) с элементами, линейные размеры которых больше длины волны, перед антеннами других классов относятся:
Использование рассматриваемых антенн в составе ныне используемых технических средств может быть весьма ограниченным: их широкое, массовое использованием связано с разработкой принципиально новых радиоэлектронных систем, в том числе перспективных многофункциональных АС и радиотехнических комплексов, которые способны довольно просто обеспечить одновременное функционирование нескольких радиолиний различных частотных диапазонов на одну АС, легко поддаются модернизации и постепенному наращиванию своих мощностей, и одновременно решают проблемы взаимного влияния и помехозащищенности. Предложенный подход к созданию многомодовых структур позволяет довольно просто освоить конструирование миниатюрных сверхширокополосных антенных решеток в диапазоне до 50 - 100 ГГц. Совершенно очевидно, что в области связи, локации и комплексной безопасности транспортного комплекса России, особенное место в котором занимают транспортные компании Иркутска, практическое применения антенных систем класса «свернутый рупор» позволяет уже сегодня, в короткие сроки, при минимальных затратах временных, трудовых и финансовых ресурсов, получить принципиально новые высокоэффективные технические системы связи, управления, навигации, безопасной эксплуатации транспортного комплекса, а также средства для комплексной системы безопасности населения на транспорте, обеспечивающие предупреждение и пресечение актов незаконного вмешательства, в том числе террористической направленности; предупреждение и ликвидацию чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. СШП-антенны класса "свернутый рупор" могут широко использоваться в качестве элементов инфраструктуры космодромов, аэропортов, портов, вокзалов, метрополитенов, городского и колесного транспорта. В частности, они могут быть использованы для создания:
Например, в инфраструктуре портов, на судах и морских платформах СШП-антенны класса "свернутый рупор" могут применяться в составе:
В области радиолокации СШП-антенны класса "свернутый рупор" способны до неузнаваемости изменить облик радиолокационных систем, поскольку позволяют отказаться от вращающихся антенн радиолокаторов и обеспечить сверхбыстрое многолучевое сканирование, как в заданном угловом секторе, так и в полусфере /сфере пространства, за счет работы компактной и легкой невращающейся конструкции антенной решетки. Это имеет особое значение для морских судов и нефтедобывающих платформ, эксплуатируемых в суровых условиях Арктики и Антарктики. Более того, высокая степень сверхширокополосности этих антенн позволяет использовать их в качестве единой антенной системы для одновременной работы нескольких РЛС, работающих на различных частотах или в различных частотных диапазонах. Тем самым снижается неблагоприятная экологическая нагрузка на окружающую среду и людей (например, на экипаж морского судна или нефтедобывающей платформы). В дальнейшем предлагаемые антенны несомненно будут востребованы в сверхширокополосных радиолокационных системах - в системах «радиовидения», позволяющих получать трехмерное радиоизображение облучаемого объекта и определять вещество, из которого такой объект состоит. Новые технические возможности, предоставляемые СШП-антеннами класса "свернутый рупор" в области мореплавания, способны существенным образом повлиять на содержание разрабатываемой концепции Е-навигации (E-Navigation), разрабатываемых международных стандартов Глобальной морской системы связи при бедствии и для обеспечения безопасности (ГМССБ-2), существенно повысить эффективность и конкурентоспособность многих существующих технических систем, а также предопределить появление принципиально новых технических средств. В области борьбы с терроризмом, предотвращения и ликвидации чрезвычайных ситуаций СШП-антенны класса "свернутый рупор" незаменимы при создании:
Из изложенного выше становится понятно, что ТЕХНОЛОГИЯ «FOLD HORN» - это РАДИКАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, которая одновременно является: замещающей; отменяющей; открывающей; диффузной; авторской; точечной, системной, стратегической; межорганизационной. В настоящее время ООО «Сверхширокополосные телекоммуникационные системы» (ООО «СТЕЛС», Россия, г. Гатчина, Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript ), занимаясь разработкой и производством антенных систем по указанной технологии на системной основе, осуществляет поиск партнеров. ООО «СТЕЛС» нужны заказчики, стратегические партнеры и инвесторы. Приглашаем всех к сотрудничеству. ООО «СТЕЛС» реализует несколько амбициозных проектов. Один из них, проект «Радиолокационный томограф» был представлен на Международной конференции «Start Up» в Сколково 28 мая 2013 года. По материалам www.agust-irk.ru Сергей Чепель — член-корреспондент Петровской академии наук и искусств, генеральный директор ООО «Сверхширокополосные телекоммуникационные системы» (ООО «СТЕЛС», г. Гатчина), стратегический партнер НП «Транспортный Союз Северо-Запада» |