Methodology for Accounting the Influence of Parameters of a Spherical Underlying Surface with Finite Conductivity on VLF Antennas Characteristics
- Authors: Tipikin A.A.1, Potapov D.S.1
-
Affiliations:
- Naval Academy named after Admiral of the Fleet of the Soviet Union N.G. Kuznetsov
- Issue: Vol 9, No 3 (2023)
- Pages: 60-66
- Section: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/1813-324X/article/view/254376
- ID: 254376
Cite item
Full Text
Abstract
The Earth's underlying surface has a significant impact on the characteristics of antennas and the energy parameters of the radio path. Although the theoretical aspects of the influence of the finite conductivity of the underlying surface on antennas have been sufficiently studied, there is a need for the development of a specific methodology that would allow to automize energy parameters calculations of radio paths using the wavehop method. This article presents a methodology for accounting for the electrical characteristics of the subsoil surface, which differs in its ability to use digital maps and automate calculations. It also includes separate calculation results for correcting antenna coefficients that confirm the theoretical calculations. The developed methodology can be used for calculations of energy parameters of radio paths using the wavehop method.
About the authors
A. A. Tipikin
Naval Academy named after Admiral of the Fleet of the Soviet Union N.G. Kuznetsov
Email: alextip@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0940-4285
D. S. Potapov
Naval Academy named after Admiral of the Fleet of the Soviet Union N.G. Kuznetsov
Email: denpotapow@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0008-2289-1576
References
- Bradley P.A. IRI and VLF/LF radio service planning // Advances in Space Research. 2001. Vol. 27. Iss. 1. PP. 145–152. doi: 10.1016/S0273-1177(00)00150-2
- Cohen M.B., Inan U.S., Paschal E.W. Sensitive Broadband ELF/VLF Radio Reception with AWESOME instrument // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. 2010. Vol. 48. Iss. 1. PP. 3–17. doi: 10.1109/TGRS.2009.2028334
- Lynn K. VLF Waveguide Propagation: The Basics // Proceedings of the 1st International Conference on Science with Very Low Frequency Radio Waves: Theory and Observations. 2010. Vol. 1286. Iss. 1. PP. 3–41. doi: 10.1063/1.3512893
- Pal S., Basak T., Chakrabarti S.K. Results of Computing Amplitude and Phase of the VLF Wave Using Wave Hop Theory // Advances in Geosciences. 2011. Vol. 27. PP. 1–11. doi: 10.1142/9789814355414_0001
- Bilitza D. IRI the international Standard for the ionosphere // Advances in Radio Science. 2018. Vol. 16. PP. 1‒11. doi: 10.5194/ars-16-1-2018
- Fron A., Galkin I., Krankowski A., Bilitza D., Hernández-Pajares M., Reinisch B., et al. Towards Cooperative Global Mapping of the Ionosphere: Fusion Feasibility for IGS and IRI with Global Climate VTEC Maps // Remote Sens. 2020. Vol. 12. Iss. 21. P. 3531. doi: 10.3390/rs12213531
- Galkin I., Fron A., Reinisch B., Hernández-Pajares M., Krankowski A., Nava B., et al. Global Monitoring of Ionospheric Weather by GIRO and GNSS Data Fusion // Atmosphere. 2022. Vol. 13. Iss. 3. P. 371. doi: 10.3390/atmos13030371
- Типикин А.А., Потапов Д.С. Методика оценки электрических характеристик почвы на трассе распространения земных радиоволн // Техника радиосвязи. 2022. № 1(52). С. 19‒29. doi: 10.33286/2075-8693-2022-52-19-29
- Типикин А.А. Методика формирования глобальных цифровых карт электрических характеристик подстилающей поверхности в диапазоне очень низких частот // Информатика, телекоммуникации и управление. 2022. Т. 15. № 1. С. 7‒18. doi: 10.18721/JCSTCS.15101
- Рекомендация МСЭ R P.684-7 (9/2016). Прогнозирование напряженности поля на частотах ниже приблизительно 150 кГц.
- Wait J., Conda A. Pattern of an antenna on a curved lossy surface // IRE Transactions on Antennas and Propagation. 1958. Vol. 6. Iss. 4. PP. 348–359. doi: 10.1109/TAP.1958.1144610
- Hyovalti D.C. Computations of the antenna cut-back factor for LF radio waves. Technical note №330. Boulder Laboratories, 1965.
- Knight P. MF propagation: a wavehop method for ionospheric field strength prediction // BBC eng. 1973. Vol. 100. P. 22–34.
- Coleman C.J. Analysis and Modeling of Radio Wave Propagation. Cambridge: Cambridge University Press, 2017. 296 p.
- Gonzalez G. Advanced Electromagnetic Wave Propagation Methods. Boca Raton: CRC Press, 2022. 708 p.
- Типикин А.А., Пыков Е.В. Уточненная модель высоты точки отражения для методики прогнозирования энергетических параметров радиотрасс в диапазоне очень низких частот // Труды всеармейской научно-практической конференции «Инновационная деятельность в вооруженных силах Российской Федерации». СПб.: ВАС, 2022.
- Макаров Г.И., Новиков В.В., Рыбачек С.Т. Распространение радиоволн в волноводном канале Земля–ионосфера и в ионосфере. М.: Наука, 1994. 152 с.
- Типикин А.А., Пыков Е.В., Розанов А.А. Модифицированная методика расчета дифференциальных временных задержек лучей в лучевой модели распространения радиоволн ОНЧ диапазона // Сборник трудов научно-технической конференции «Интеллектуальные разработки в интересах строительства и развития Военно-морского флота». 2022. С. 47–56.
