Многоканальные антенные системы сотовой связи нового поколения с оптимальной пространственно-частотной фильтрацией

Технологическая сложность и высокая стоимость изготовления линз Люнеберга препятствуют их широкому использованию в средствах радиолокации и радиосвязи. С целью создания более простых, но достаточно эффективных конструкций ЛА в нашей стране и за рубежом были исследованы сферически-симметричные диэлектрические линзы с малым числом слоев, в том числе - однородные. В отличие от линз Люнеберга, они обладают сферической аберрацией, уровень которой возрастает с увеличением D/, что накладывает дополнительные ограничения на их предельно достижимые характеристики направленности. Опубликованные результаты исследований полифокальных ЛА относятся лишь к частным случаям реализации сферических линз, не учитывают влияние потерь в диэлектрике и параметров облучателя на характеристики направленности антенн. Учет этих факторов особенно важен в процессе оптимизации параметров ЛА: числа и толщины слоев в линзе, значений и для каждого слоя, типа и местоположения облучателя, когда критерий оптимальности определяется из необходимости обеспечения максимального значения коэффициента использования поверхности (КИП) раскрыва ЛА.

Важнейшим условием эффективного построения антенн на основе диэлектрических линз является использование математических моделей, учитывающих реальные потери в диэлектрике, АФР поля в раскрыве облучателя, а также позволяющих проводить расчет характеристик излучения и синтез оптимальных конструкций без ограничения на размеры линз. Дифракции электромагнитных волн на диэлектрическом шаре посвящено большое число исследований, результаты некоторых из них опубликованы в [12,13]. При практическом использовании разработанные модели имеют ряд ограничений, которые связаны с размерами линз либо с ухудшением точности расчетов при большом числе слоев шара и использовании облучателя, отличающегося от точечного источника. Кроме того, в рассмотренных работах не содержится результатов исследования влияния потерь в диэлектрике на характеристики излучения сферических ЛА.

Разработанный метод анализа полифокальных антенн со сферическими диэлектрическими линзами позволяет исследовать их электродинамические характеристики с учетом произвольного АФР возбуждающего поля в широком диапазоне изменения D/ и параметров диэлектрика. Хотя метод и основан на стандартном представлении потенциалов Дебая в виде разложений в ряды по сферическим гармоникам, у него есть преимущество: вычисляются не коэффициенты разложения потенциалов Дебая по сферическим гармоникам, а непосредственно сами потенциалы и их нормальные производные в каждой гармонике, необходимые для определения напряженности поля. Этим достигается хорошая точность результатов и высокое быстродействие. Суть метода состоит в решении системы уравнений Максвелла для случая возбуждения слоистого диэлектрического шара излучателем в виде сферической площадки, на поверхности S которой поле имеет произвольное АФР (рис. 15).

Рис. 15. Сферическая диэлектрическая линзовая антенна

Каждый слой характеризуется комплексной относительной диэлектрической проницаемостью , где: е_j и tg д_j - соответственно относительная диэлектрическая проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь j - го слоя. Поле источника представляется в виде конечной совокупности М электрических и магнитных диполей, моменты которых соответствуют напряженности магнитного и электрического полей в месте размещения диполей. Для каждого элементарного диполя исходная векторная задача сводится к двум независимым скалярным путем введения электрического и магнитного потенциалов Дебая. Каждый из потенциалов Дебая должен удовлетворять уравнению Гельмгольца в точках непрерывности , а также условиям сопряжения на границах слоев, где должна обеспечиваться непрерывность величин , , , , и условиям излучения. С использованием разложений потенциалов Дебая по сферическим функциям задача для элементарного источника сводится к решению двухточечной векторной системы уравнений.

Вследствие сферической симметрии рассматриваемой диэлектрической структуры напряженность поля в точке , создаваемая диполями, расположенными в некоторой точке B с координатами X(I), Y(I), Z(I), где , равна в той же точке , рассматриваемой во вспомогательной сферической системе координат и создаваемой диполями, размещенными в точке B, характеризующейся, соответственно, новыми координатами (0,0,-R₀). Рассчитывая компоненты напряженности электрического поля и используя двойное ортогональное линейное преобразование физических координат вектора, можно определить значение . Расчет напряженности поля , создаваемой антенной с реальным облучателем в произвольной точке наблюдения , сводится к интегрированию по его раскрыву значений в заданном направлении. Использование двойного ортогонального линейного преобразования координат и принципа двойственности позволяет ограничиться однократным расчетом потенциалов Дебая на внешней поверхности шара. В большинстве случаев поперечные размеры одиночного облучателя много меньше диаметра шара, что позволяет проводить расчеты в предположении, что все точечные источники расположены на плоской поверхности , соответствующей раскрыву облучателя.

На основе предложенного метода анализа полифокальных антенн со сферическими диэлектрическими линзами с произвольным АФР возбуждающего поля разработан численный алгоритм расчета их электродинамических характеристик, реализованный в виде комплекса программ для ПК. Апробация математической модели проведена путем сопоставления результатов расчета и экспериментальных исследований ЛА на основе однородного диэлектрического шара из полиэтилена (D = 200мм, е = 2,3, ). Расчетная (Gp = 31,9 дБ, сплошная линия) и измеренная на частоте 30 ГГц (Gэ = 31,7 дБ, точки) диаграммы направленности ЛА приведены на рис. 16. Сравнение характеристик показывает хорошую точность разработанного алгоритма. На этом же рисунке приведена диаграмма направленности ЛА, рассчитанная для случая точечного облучателя (G = 30,6 дБ, пунктир) и значительно отличающаяся от результатов эксперимента.

Рис. 16. Диаграммы направленности антенны с линзой в виде шара из полиэтилена

В соответствии с целью и научными задачами диссертационной работы в результате исследования характеристик полифокальных ЛА необходимо решить задачу оптимизации [14]. Сформулируем критерий оптимизации, дополнительные ограничения на решения и алгоритм оптимизации. Рассмотрим ЛА как электродинамическую систему с выходными параметрами , где и - совокупности внутренних и внешних параметров системы, соответственно. Требуется найти сочетание параметров , оптимальное в смысле выбранного критерия , который может быть определен из условия минимальности функционала , где - вектор варьируемых параметров. Задача оптимизации является многокритериальной, так как система характеризуется несколькими выходными параметрами : коэффициент усиления (КУ) антенны G, уровень боковых лепестков, коэффициент стоячей волны в облучателе, осесимметричность ДН, глубина "нулевых провалов" между лепестками ДН и т.д. Поэтому задача оптимизации параметров сферической диэлектрической ЛА сводится к нахождению минимума функционала по интегральному критерию:

(15)

где: - максимально достижимый КУ антенны, например, на основе линзы Люнеберга;

- вектор варьируемых параметров;

- максимальный диаметр j-го слоя;

- функция АФР возбуждающего электромагнитного поля;

- область определения параметров , задаваемая совокупностью функциональных ограничений или числовыми границами (в частности: , ).

Задача, поставленная в виде (15), является задачей оптимального синтеза излучающей системы [15]. Сложность ее решения определяется отсутствием явного аналитического выражения для расчета выходных параметров, невозможностью одновременного варьирования всеми входными параметрами и многоэкстремальностью целевой функции. По существу, единственным способом решения такой задачи является многократное вычисление целевой функции и определение параметров ЛА с максимальным КУ. В этой связи возрастает значение быстродействия разработанного численного алгоритма решения прямой задачи.

Решение задачи оптимального синтеза сферической ЛА осуществлялось в два этапа. На первом этапе путем многократного решения прямой задачи определялась наилучшая структура ЛА с точечным облучателем, в качестве которого использовался элемент Гюйгенса. На втором этапе производится оптимизация функции АФР возбуждающего поля в раскрыве реального облучателя. Синтез полифокальной ЛА целесообразно начинать с наиболее простой конструкции сферической линзы в виде однородного диэлектрического шара. Для синтеза ЛА с большей эффективностью следует перейти к более сложной конструкции линзы (от однородной - к двухслойной, а от нее - к многослойной) и повторить решение задачи.

На основе разработанного алгоритма проведены исследования, оптимизация и сравнительный анализ электродинамических характеристик диэлектрических ЛА с однородной, двухслойной и многослойной сферическими линзами с учетом потерь в диэлектрике и отражений от границ слоев. Основной задачей исследований являлось определение параметров диэлектрика и местоположения облучателя, при которых обеспечивается максимально возможный КУ при заданном значении D/л. Исследована зависимость КУ антенны от D/л, числа и толщины слоев в линзе. Определены соотношения геометрических размеров сферических диэлектрических ЛА, позволяющие достичь характеристик направленности, близких к «идеальным», которыми обладают, например, линзы Люнеберга. Рассчитана зависимость КИП от уровня возбуждающего поля на краю линзы, позволяющая определить требования к облучателю, рассмотрено влияние параметров линзы и облучателя на форму ДН сферической ЛА. Показано, что для каждой конструкции ЛА может быть определена функция АФР возбуждающего поля, при которой достигается максимальный КУ. Разработаны требования к диэлектрическим материалам ЛА, определены пороговые размеры линз, начиная с которых увеличение D/ не приводит к росту КУ.

Из результатов исследования характеристик антенн с однородными сферическими линзами следует, что для каждого е материала линзы при заданном значении D/л существует определенное расстояние R₀ от облучателя до центра линзы, при котором достигается максимум КУ антенны (рис. 17). При этом облучатель может располагаться вне линзы, на ее поверхности или внутри нее. При расположении облучателя на поверхности линзы наилучшими фокусирующими свойствами обладает шар с = 3,3: антенна с такой линзой имеет КУ, равный 36,7 дБ (tg = 0), и осесимметричную ДН при уровне первого бокового лепестка -14 дБ. Исследовано влияние параметров диэлектриков и местоположения облучателя на форму ДН. Сферическая аберрация вызывает уменьшение КИП антенны с ростом D/л, а вследствие резонансных эффектов зависимость G = f(D/л) имеет осцилляции (рис. 18). В то же время антенна с однородной линзой достаточно эффективна: при D/л = 30 значение КИП ? 0,55 (tg д = 0), а отличие ее КУ от аналогичной характеристики линзы Люнеберга (число слоев N = 100) составляет около 1 дБ. Максимально достижимый КУ антенны на основе однородного шара составляет ? 40 дБ. При наличии потерь в диэлектрике эффективность антенны падает, и для каждого tg д существует пороговое значение D/л, при дальнейшем увеличении которого происходит уменьшение КУ.



Рис.17. Зависимость коэффициента усиления ЛА от местоположения облучателя

Рис. 18. Зависимость коэффициента усиления ЛА от относительного диаметра D/л

Большая эффективность ЛА, особенно с ростом D/л, достигается использованием двухслойных сферических линз, параметры которых выбираются таким образом, чтобы аберрационные искажения, вносимые каждым слоем линзы, были равны по величине и противоположны по знаку. Для различных фокусных расстояний синтезированы конструкции линз, обеспечивающие наибольший КИП при заданном D/л. Так, при D/л = 44 и расположении точечного облучателя на поверхности линзы КИП ? 0,7 (е₁ = 4,5, е₂ = 4,05). Антенна с двухслойной линзой даже при D/л = 44 имеет КУ всего на 0,7 дБ меньший по сравнению с линзой Люнеберга, а их ДН практически одинаковы (рис.20). В отличие от однородной двухслойная линза характеризуется монотонным ростом КУ при увеличении D/л (рис. 21), максимально достижимый КУ составляет ? 48 дБ, а его осцилляции даже при R₀/R = 1 не превышают 0,5 дБ, что подтверждает широкополосносные свойства линзы.

Дальнейшее повышение эффективности сферических ЛА возможно путем оптимизации АФР поля в раскрыве облучателя. Критерий оптимальности определен из условия обеспечения максимального КУ антенны при заданном D/л. Определены оптимальные уровни возбуждающего поля на краю однородных, двухслойных и многослойных линз. Повышение эффективности ЛА с реальным облучателем по сравнению с точечным источником сопровождается расширением главного лепестка ДН и уменьшением уровня ее боковых лепестков. Результаты численного исследования и оптимизации характеристик ЛА на основе однородного шара из полиэтилена сопоставлены с результатами эксперимента. В качестве облучателей использовались открытые концы волноводов и конические рупоры с разными размерами раскрыва. Получено хорошее совпадение формы ДН и местоположения облучателей, отличие расчетных и измеренных значений КУ составляет не более 1 дБ.

Рис. 19. ДН антенны с линзой Люнеберга, с однородной и двухслойной линзами

Рис. 20. Зависимости КУ антенны с линзой Люнеберга, с однородной и двухслойной линзами от D/л

Таким образом, результаты исследований, представленные в пятой главе, показывают, что основной недостаток линз Люнеберга - сложность изготовления - может быть устранен применением диэлектрических линз в форме однородного или двухслойного шара. При диаметре однородного шара 20…40 см в диапазоне 2,1 ГГц возможно формирование ДН из 12…24 лучей в азимутальной плоскости с шириной каждого из них соответственно 30…15. Установлено, что использование многоканальных антенных систем со сферическими линзами из однородного диэлектрика с коммутируемыми облучателями и дополнительными цепями адаптации в качестве антенн БС является эффективным способом удовлетворения требований, предъявляемых к ним в перспективных ССС, особенно при переходе к использованию более высокочастотных диапазонов (свыше 2 ГГц). Применение совмещенных облучателей позволяет обеспечить работу одной и той же ЛА в широком секторе пространства и в нескольких диапазонах волн с КУ до 40 дБ в зависимости от D/л.

В заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы, приведены сведения об их апробации, публикации и внедрении, дана характеристика практической ценности и полезности работы, намечены пути дальнейших исследований.

В приложениях приведены результаты численного исследования характеристик канальных фильтров (приложения 1, 2) и спектральной эффективности сотовой связи нового поколения с использованием многоканальных антенных систем с оптимальной пространственной фильтрацией (приложение 3).

Заключение

В диссертационной работе развиты теория, методы анализа и принципы построения многоканальных антенных систем с оптимальной пространственно-частотной фильтрацией с целью повышения спектральной эффективности ССС нового поколения. Основными результатами диссертационной работы являются:

1. Разработаны предложения по выделению радиочастотного ресурса в объеме 140 МГц в диапазоне 2,1 ГГц для развертывания на территории Российской Федерации четырех полнофункциональных сетей связи стандарта UMTS с возможностью организации в каждой из них трех каналов FDD и одного канала TDD. Комплексный подход к решению научно-технических, экономических и нормативно-правовых задач повышения эффективности использования РЧС позволил изыскать возможность обеспечения сетей связи третьего поколения требуемым РЧР в диапазоне 2,1 ГГц и приступить к их развертыванию в России.

2. Предложены научно-технические способы повышения спектральной эффективности перспективных ССС на основе применения многоканальных антенных систем с оптимальной пространственно-частотной фильтрацией сигналов. Разработаны предложения по выделению РЧР в интересах перспективных сетей сотовой связи и беспроводного широкополосного доступа с оценкой возможности повышения эффективности использования РЧС при их взаимодополняющем развитии.

3. Разработана теория многоканальных антенных систем с оптимальной пространственной фильтрацией сигналов, исследованы потенциальные возможности повышения спектральной эффективности перспективных ССС в условиях многолучевого распространения радиоволн. Выявлена зависимость максимальной спектральной эффективности ССС с многоканальными антенными системами от параметров пространственно-неоднородной радиотрассы, эффектов взаимодействия элементов АР и уровня помех, сосредоточенных по направлениям прихода, определены закономерности использования и принципы построения многоканальных антенных систем.

4. Разработан метод анализа адаптивных многоканальных антенных систем с учетом параметров пространственно-неоднородных радиотрасс, эффектов взаимодействия элементов АР и уровня помех, сосредоточенных по направлениям прихода. Определены требования к характеристикам направленности антенных устройств БС и АТ перспективных ССС в условиях многолучевого распространения радиоволн. Доказано, что применение многоканальных антенных систем повышает спектральную эффективность перспективных ССС в случае, когда ДН антенн являются собственными ДН соответствующих радиоканалов, а отношение Р_С/(Р_Ш+Р_П) на входе радиоприемного устройства превышает 10 дБ.

5. Разработаны схемы и способы реализации ДН многоканальных антенных систем для использования в перспективных ССС, установлено, что собственные ДН радиоканалов являются аналогом ДН многолучевых антенн, но отличаются от них по своей форме и ориентации лучей, которые зависят от параметров пространственно-неоднородной радиотрасс, эффектов взаимодействия элементов АР и уровня помех, сосредоточенных по направлениям прихода.

6. Доказано, что применение многоканальных антенных систем с управляемыми ДН повышает спектральную эффективность ССС при выборе радиоканала с максимальным собственным значением в случае существенно различных собственных значений радиоканалов либо при соответствующем возбуждении радиоканалов с близкими собственными значениями. Установлено, что в случае однородного пространства собственная ДН радиоканала соответствуют ДН адаптивной антенны, а в случае неоднородного пространства и одноканальной схемы построения собственная ДН радиоканала обеспечивает максимальную спектральную эффективность ССС.

7. Предложено использовать полифокальные антенны со сферическими диэлектрическими линзами в качестве широкополосных многоканальных антенных систем базовых станций перспективных ССС. Разработан метод анализа полифокальных антенн со сферическими диэлектрическими линзами с произвольным АФР возбуждающего поля, включающий численный алгоритм расчета и оптимизации их электродинамических характеристик. Проведены исследования и оптимизация электродинамических характеристик антенн с однородной, двухслойной и многослойной сферическими линзами с учетом потерь в диэлектрике и отражений от границ слоев.

8. Определены соотношения геометрических размеров сферических диэлектрических ЛА и электромагнитные параметры диэлектриков, позволяющие достичь характеристик, близких к «идеальным» характеристикам, которыми обладают, например, линзы Люнеберга. Показано, что для каждой конструкции сферической ЛА может быть определена функция АФР возбуждающего поля, при которой достигается максимальный КУ. Разработаны требования к диэлектрическим материалам для сферических ЛА, определен их предельный относительный диаметр D/л, увеличение сверх которого не приводит к росту КУ.

9. Установлено, что в качестве многоканальных антенных систем БС перспективных ССС в диапазонах частот свыше 2 ГГц является эффективным применение полифокальных антенн со сферическими линзами из однородного диэлектрика с коммутируемыми облучателями и дополнительными цепями адаптации, которые обеспечивают работу в широком секторе пространства и в нескольких диапазонах волн с усилением до 40 дБ в зависимости от D/л линзы.

10. Разработан метод анализа характеристик канальных ВТСП фильтров с оптимизацией их порядка и типа с учетом параметров сигналов и помех в сетях сотовой связи разных стандартов. Определены потенциальные возможности применения канальных ВТСП фильтров для повышения уровня частотной фильтрации сигналов в радиоприемном тракте базовых станций ССС стандартов GSM и UMTS, обоснована целесообразность использования канальных ВТСП фильтров для повышения пропускной способности и спектральной эффективности перспективных ССС.

11. Доказано, что канальные ВТСП фильтры 3-7 порядков, адаптированные к параметрам сигналов и помех в сетях связи стандартов GSM и UMTS, позволяют увеличить отношение Р_С/(Р_Ш+Р_П) на входе радиоприемного устройства БС на 10-15 дБ для ССС стандарта GSM и на 15-20 дБ - для ССС стандарта UMTS и, соответственно, в 1,5 - 2 раза повысить спектральную эффективность существующих и перспективных ССС. Обоснована возможность применения канальных ВТСП фильтров для уменьшения защитного интервала между соседними каналами и расширения динамического диапазона радиоприемного устройства БС по интермодуляции третьего порядка и блокированию на 30-60 дБ.

Публикации автора в научных изданиях, отражающие основные результаты диссертационной работы

Научные статьи, опубликованные в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Введенский А.В., Захаров Е.В., Скородумов А.И., Харланов Ю.Я. Характеристики антенн со сферическими диэлектрическими линзами // Радиотехника и электроника. 1991. Т.36. № 4. С.680-688.

2. Введенский А.В., Захаров Е.В., Скородумов А.И., Харланов Ю.Я. Исследование и оптимизация параметров линзовой антенны в виде однородного диэлектрического шара // Известия вузов. Радиоэлектроника. 1991. Т.34. № 2. С.104-107.

3. Введенский А.В., Захаров Е.В., Скородумов А.И., Харланов Ю.Я. Моделирование сферических линзовых антенн с учетом характеристик облучателя // Радиотехника и электроника. 1992. Т.37. № 5. С.857-862.

4. Захаров Е.В., Скородумов А.И., Харланов Ю.Я. Исследование влияния гидрометеоров на характеристики сферических линзовых антенн // Радиотехника и электроника. 1999. Т.44. № 12. С.1476-1478.

5. Захаров Е.В., Скородумов А.И., Харланов Ю.Я. Исследование и оптимизация характеристик линзовых антенн на основе двухслойного диэлектрического шара // Радиотехника и электроника. 2002. Т.47. № 2. С.196-203.

6. Захаров Е.В., Скородумов А.И., Харланов Ю.Я. Исследование характеристик линзовых антенн на основе однородного диэлектрического диска //Антенны. 2001. № 12. С.112-125.

7. Крупнов А.Е., Скородумов А.И. Своевременное внедрение сетей связи третьего поколения - необходимое условие развития российского телекоммуникационного рынка // Электросвязь. 2002. № 4. С.12-18.

8. Крупнов А.Е., Скородумов А.И. Россия на пути к 3G: перспективы внедрения и проблемы формирования нового рынка услуг // Электросвязь. 2003. № 3. С.21-26.

9. Скородумов А.И. Перспективы внедрения и проблемы формирования рынка услуг 3G // Электросвязь. 2004. № 9. С.19-24.

10. Левченко С.Н., Скородумов А.И., Харланов Ю.Я. Оптимизация и исследование системотехнических требований к антеннам радиально-узловых сетей связи миллиметровых и сантиметровых диапазонов волн // Антенны. 2005. № 7-8. С.53-58.

11. Бутенко В.В., Крупнов А.Е., Сарьян В.К., Скородумов А.И. Перспективы внедрения и развития мобильного телевидения в России // Электросвязь. 2005. № 9. С.23-29.

12. Скородумов А.И. Перспективы и основные проблемы развития сетей связи нового поколения // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. Приложение. Самара: Самарское книжное издательство, 2006. С.56-60.

13. Власов В.А., Скородумов А.И. Необходимо совершенствование госрегулирования сетей БШД // Вестник связи. 2006. № 2. С.19-21.

14. Скородумов А.И. Внедрение сетей связи нового поколения - путь повышения эффективности использования РЧС // Электросвязь. 2006. № 5. С.7-10.

15. Крупнов А.Е., Скородумов А.И. Новое поколение: от технологий к услугам // Электросвязь. 2006. № 7. С.5-7.

16. Крупнов А.Е., Скородумов А.И., Шульга В.Г. Виртуальные сети подвижной связи в России к старту готовы // Вестник связи. 2006. № 8. С.58-67.

17. Скородумов А.И. Перспективы и основные проблемы развития сетей связи нового поколения // Антенны. 2006. № 11. С.12-22.

18. Скородумов А.И., Харланов Ю.Я. Оценка эффективности применения сферических линзовых антенн на мачтовых устройствах // Антенны. 2007. № 1. С.25-32.

19. Пономарев Л.И., Плесков В.В., Подкорытов А.Н., Скородумов А.И. Повышение эффективности систем сотовой связи с помощью канальных ВТСП фильтров // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2007. № 11. С.37-41.

20. Пономарев Л.И., Скородумов А.И. ВТСП фильтры и эффективность их применения в системах мобильной связи КВ и УКВ диапазонов // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2007. Т.10. № 3. С.136-149.

21. Пономарев Л.И., Плесков В.В., Скородумов А.И., Тихомиров А.В. Анализ использования ВТСП фильтров в системах сотовой связи третьего поколения // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2007. № 11. С.32-36.

22. Крупнов А.Е., Скородумов А.И. Пути повышения эффективности использования радиочастотного спектра // Электросвязь. 2007. № 7. С.7-14.

23. Пономарев Л.И., Скородумов А.И., Плесков В.В., Тихомиров А.В. Анализ использования ВТСП фильтров в системах сотовой связи // Радиотехника. 2007. № 10. С.117-120.

24. Пономарев Л.И., Скородумов А.И. Анализ и моделирование характеристик MIMO систем// Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2008. Т.11. № 3. С.37-45.

25. Крупнов А.Е., Скородумов А.И. Повышение эффективности использования радиочастотного спектра и новые подходы к регулированию//Электросвязь.2009.№ 4.С.4-8

26. Пономарев Л. И., Скородумов А. И., Подкорытов А. Н. Оптимизация спектральной эффективности двухканальной MIMO-системы сотовой связи // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2009. Т.7. № 10. С.24-35.

27. Пономарев Л.И., Скородумов А.И. Оптимизация спектральной эффективности в многоканальных системах сотовой связи // Радиотехника и электроника. 2009. Т.54. № 1. С.81-97.

Монографии, патенты и авторские свидетельства

28. Скородумов А.И. Связь нового поколения: особенности и проблемы развития.- М.: Радиотехника, 2009. 285 с.

29. Крупнов А.Е., Скородумов А.И. Перспективы внедрения сетей связи третьего поколения в России / Национальная Ассоциация операторов сетей связи третьего поколения 3G.Вып.1.- М.:ИТЦ «Мобильные коммуникации», 2002. 87 с.

30. Крупнов А.Е., Скородумов А.И. и др. Перспективы внедрения сетей связи третьего поколения в России / Ассоциация операторов сетей связи третьего поколения 3G. Под ред. А.Е. Крупнова. Вып.2. М.: ИТЦ «Мобильные коммуникации», 2003. 171 с.

31. Крупнов А.Е., Скородумов А.И. В России сети связи нового поколения к старту готовы. Современный этап развития рынка инфокоммуникационных услуг / Инфокоммуникации ХХI века; под ред. Л.Е. Варакина. Том V: 25 лет инфокоммуникационной революции. М.: Международная академия связи, 2006. С.51-78.

32. Крупнов А.Е., Скородумов А.И. Контентные услуги - локомотив будущего поколения инфокоммуникационных сетей / Инфокоммуникации ХХI века; под ред. Л.Е. Варакина. Том VI: Инфокоммуникации информационного общества. М.: МАС, 2006. С.41-59.

33. Крупнов А.Е., Скородумов А.И. Распространение услуг широкополосной связи - закономерный этап в развитии российских инфокоммуникаций // Широкополосная связь в России в начале XXI века. М.: МАС, 2008. С. 175-189.

34. Пономарев Л.И., Скородумов А.И., Терехин О.В. Приемо-передающее антенное устройство для многоканальной системы сотовой связи: патент РФ №2356142 от 18.02.08.

35. Пономарев Л.И., Паршиков В.В., Скородумов А.И., Терехин О.В., Прокопьев Т.В. Перестраиваемая малогабаритная высокотемпературная сверхпроводящая антенна: патент РФ №2356135 от 19.07.07.

36. Медведев Ю.В., Скородумов А.И., Харланов Ю.Я. Тороидальная линзовая антенна с электрическим сканированием в полном телесном угле: патент РФ №2236073 от 20.04.07.

37. Атаманов В.Н., Лях В.И., Скородумов А.И., Хилевич С.В. Многодиапазонный облучатель с электронным сканированием: авт. свидетельство СССР № 301362, 1989.

38. Баринов В.М., Скородумов А.И., Харланов Ю.Я. и др. Защищенное выдвижное антенно-фидерное устройство: авт. свидетельство СССР №326693, 1991.

Доклады на научно-технических конференциях и симпозиумах

39. Введенский А.В., Захаров Е.В., Скородумов А.И., Харланов Ю.Я. Исследование электродинамических характеристик полифокальных линзовых антенн // I Всесоюзная научно-техническая конференция «Устройства и методы прикладной электродинамики», 13-15 сентября 1988 года, Одесса. Тезисы докладов. М.: МАИ, 1988. С.154.

40. Введенский А.В., Захаров Е.В., Скородумов А И., Харланов Ю.Я. Оптимизация полифокальной линзовой антенны по максимуму коэффициента усиления. // Научно - техническая конференция «Проблемы развития спутниковой связи», 24-26 октября 1989 года, Москва. Тезисы докладов. М.: МНИИРС, 1989. С.91.

41. Введенский А.В., Захаров Е.В., Скородумов А.И., Харланов Ю.Я. Моделирование сферических линзовых антенн с учетом произвольного распределения возбуждающего поля // II Всесоюзная научно-техническая конференция «Устройства и методы прикладной электродинамики», 9-13. 09.1991, Одесса. Тезисы докладов. М.: МАИ,1991. С.162.

42. Введенский А.В., Захаров Е.В., Скородумов А.И., Харланов Ю.Я. Исследование и оптимизация характеристик сферических линзовых антенн с учетом диаграммы направленности облучателя // I Украинский симпозиум «Физика и техника миллиметровых и субмиллиметровых радиоволн», 15-17 октября 1991 года, Харьков. Тезисы докладов. Харьков: ИРЭ АН УССР, 1991. С.333.

43. Скородумов А. И. Программа работ по развертыванию фрагментов опытной зоны сети подвижной связи третьего поколения (UMTS) в гг. Москве и Санкт-Петербурге// Международная конференция «Технологии 2G/3G в России», 23-26 сентября 2000 года, Хорватия. Тезисы докладов. М., НИИР, 2000. С.45-47.

44. Скородумов А. И. Проблемы и перспективы создания сетей мобильной связи третьего поколения // Международная конференция «Мобильная связь в странах - членах СНГ», Москва, 9-10 ноября 2000 года. Тезисы докладов. М., 2000. С.65-76.

45. Скородумов А. И. Проблемы обеспечения радиочастотным спектром систем подвижной радиосвязи третьего поколения // Международный Конгресс «Развитие телекоммуникаций и построение информационного общества в странах СНГ», 21-23 февраля 2001 года, Санкт-Петербург. Тезисы докладов. СПб., 2000. С.37-45.

46. Захаров Е.В., Скородумов А.И., Харланов Ю.Я. Исследование линзовых антенн на основе двухслойного диэлектрического шара // XII Всероссийская школа-конференция по дифракции и распространению волн, 19-23 декабря 2001 года, Москва. Труды конференции. М.: РосНУ, 2001. Т.II. С.355-356.

47. Скородумов А.И. Стратегия и особенности внедрения сетей связи третьего поколения в России // Международная конференция «Мобильная связь в России. Тенденции и перспективы развития», 14-15.11.2001, Москва. Тезисы докладов. М., 2001. С.27-31.

48. A.I. Skorodumov. Prospects and features for introduction of the 3G communication networks in Russia // Китайско - Российский семинар на высоком уровне по информатизации и связи, 5-6 апреля 2002 года, Шанхай. Тезисы докладов. Шанхай, 2002. С.28-37.

49. Скородумов А.И. Пути решения проблем обеспечения радиочастотным ресурсом сетей сотовой связи третьего поколения в России. Научно-практическая конференция «Актуальные вопросы повышения эффективности использования радиочастотного ресурса», 17-21 июня 2002 года, Санкт-Петербург. Тезисы докладов. СПб., 2002. С.17-19.

50. Скородумов А.И. Сети связи третьего поколения - опыт, уроки и тенденции развития // 4-я Международная конференция «Мобильная связь в России. Тенденции и перспективы развития», 26 марта 2003 года, Москва. Тезисы докладов. М., 2003. С.32-33.

51. A.I. Skorodumov. Russia on the way to 3G - prospects of implementation // International Conference CDMA-450, 20-22 April 2004, Shenzhen, China. P.57-59.

52. A.E. Krupnov, A.I. Skorodumov. Preparatory activities aimed at 3G networks deployment in Russia // International 3G Mobile World Forum, 13 January 2005, Tokyo, Japan. P.37-39.

53. Скородумов А.И. Основные тенденции развития и внедрения новых услуг в действующих и перспективных сетях связи // 7-й Международный Форум МАС 2005 «25 лет инфокоммуникационной революции», 29-30 марта 2005 года, Москва. Тезисы докладов. М.: МАС, 2005. С.32-33.

54. Скородумов А.И. Внедрение новых телекоммуникационных услуг - необходимое условие формирования единого информационного пространства // 9-й Петербургский международный экономический форум, 14-16 июня 2005 года, Санкт-Петербург. Тезисы докладов. СПб., 2005. С.73-75.

55. Скородумов А.И. Взаимодополнение сетей сотовой связи и беспроводного широкополосного доступа - ключевой фактор формирования рынка новых услуг // Международный семинар МСЭ «Mobile Telecommunications and Fixed/Mobile Convergence - the realities going forward», 12-14.09. 2005 , Киев. Тезисы докладов. Киев, 2005. С.64-66.

56. A.I. Skorodumov. Russia on the way to 3G - prospects for implementation // 3G World Congress & Exhibition, 14-18 November 2005 г. , Hong Kong, China. P.32-37.

57. A.I. Skorodumov. 3G is ready to go ahead in Russia // UMTS Forum General Assembly, 8-9 November 2005, Ljubljani, Slovenia. P.23-28.

58. Скородумов А.И. Взаимодополняющее развитие сетей сотовой связи и беспроводного широкополосного доступа - новый этап развития подвижной связи // Международная конференция по беспроводным широкополосным технологиям, 17-18 апреля 2006 года, Москва. Тезисы докладов. М., 2006. С.14-15.

59. A.I. Skorodumov. When will 3G start in Russia? // IEEE ICC 2006 Conference, 11-15 June 2006, Istanbul, Turkey. P.87-92.

60. Пономарев Л.И., Скородумов А.И., Терехин О.В. Достижения в области ВТСП преселекторов и фильтров и эффективность их применения в системах связи // 1-я Международная научная конференция «Глобальные информационные системы, проблемы и тенденции развития», 3-6 октября 2006 года, Туапсе. Тезисы докладов. 2006. С.311-313.

61. Скородумов А.И. Внедрение сетей связи нового поколения - путь к повышению эффективности использования радиочастотного спектра // Международная конференция «Нормативно - правовые основы обеспечения эффективного использования радиочастотного спектра и оказания услуг связи СПЕКТР-2006», 16-18 октября 2006 года, Москва. Тезисы докладов. М.,2006. С.54-55.

62. Скородумов А.И., Плесков В.В., Тихомиров А.В., Подкорытов А.Н. Эффективность использования ВТСП фильтров в системах сотовой связи// V Молодежная научно-техническая конференция «Радиолокация и связь - перспективные технологии», 15 марта 2007 года, г.Москва. Тезисы докладов. М.: МАИ, 2007. С.27.

63. Пономарев Л.И., Скородумов А.И. ВТСП фильтры и эффективность их применения в системах мобильной связи КВ и УКВ диапазонов// VI Международная научно-техническая конференция «Физика и технические приложения волновых процессов», 17-23 сентября 2007 года, Казань. Тезисы докладов, 2007. С. 136.

64. Скородумов А.И., Плесков В.В., Подкорытов А.Н. Повышение эффективности систем сотовой связи с помощью канальных ВТСП фильтров // Научно-техническая конференция молодых ученых ФРЭЛА МАИ «Информационные технологии и радиоэлектронные системы»,19.04.2007, г. Москва. Сб. докладов. М.: МАИ, 2007. С. 211-214.

65. Скородумов А.И., Тихомиров А.В., Плесков В.В. Анализ использования ВТСП фильтров в системах сотовой связи третьего поколения // Научно-техническая конференция молодых ученых ФРЭЛА МАИ «Информационные технологии и радиоэлектронные системы», 19.04.2007, г. Москва. Сб. докладов. М.: МАИ, 2007. С.215-222.

66. Скородумов А.И., Плесков В.В. Моделирование характеристик ВТСП фильтров для систем сотовой связи // Третья Международная научно-техническая конференция «Современные проблемы радиотехники и телекоммуникаций РТ- 2007», 16-21 апреля 2007 года, Севастополь. Тезисы докладов, 2007. С.121.

67. Скородумов А.И. Взаимодополняющее развитие сетей беспроводного широкополосного доступа, сотовой и фиксированной связи - закономерный этап в развитии российских инфокоммуникаций // Международная конференция по беспроводным широкополосным технологиям «Wireless Broadband», 20.04.2007, г. Москва. Тезисы докладов. М., 2007. С.34.

68. Скородумов А.И., Плесков В.В. Возможность построения ВТСП фильтров для систем сотовой связи // V Молодежная научно-техническая конференция «Радиолокация и связь - перспективные технологии», 15 марта 2007 года, Москва. Тезисы докладов, 2007. С.14.

69. Пономарев Л.И., Скородумов А.И., Терехин О.В., Плесков В.В. Эффективность использования ВТСП фильтров в системах сотовой связи// 2-я Международная научная конференция «Современные информационные системы, проблемы и тенденции развития», 2-5 октября 2007 года, Туапсе. Тезисы докладов, 2007. С.53-54.

70. A.I. Skorodumov. Mobile Russia: today and tomorrow // Mobility World Congress & Exhibition, 5 December 2007, Hong Kong, China. P.143-148.

71. Скородумов А.И., Подкорытов А.Н. Оптимизация спектральной эффективности двухканальной MIMO-системы сотовой связи// Ежегодная научно-техническая конференция молодых ученых ФРЭЛА МАИ «Информационные технологии и радиоэлектронные системы», посвященная 80-летию профессора П. А. Бакулева, 19 апреля 2008 года, Москва. Сборник докладов. М.: МАИ, 2008. С. 196-203.

72. Скородумов А.И., Подкорытов А.Н. Оптимизация спектральной эффективности двухканальной MIMO-системы сотовой связи. Всероссийская конференция молодых ученых и студентов «Информационные технологии в авиационной и космической технике-2008», 21-24.04.2008, Москва. Тезисы докладов. М.: МАИ, 2008. С.146.

73. Пономарев Л.И., Скородумов А.И. Спектральная эффективность MIMO систем сотовой связи// XIV международная научно-техническая конференция «Радиолокация, навигация, связь» (RLNC-2008), 15-17 апреля 2008 года, Воронеж. Тезисы докладов, 2008. С. 807-824.

74. Пономарев Л.И., Скородумов А.И. Анализ и моделирование характеристик MIMO систем сотовой связи // VII международная научно-техническая конференция «Физика и технические приложения волновых процессов», 15-21.09.2008, г. Самара. 2008. С. 37.

75. Пономарев Л.И., Скородумов А.И., Терёхин О.В. Оптимизация спектральной эффективности и антенных устройств в многоканальных системах сотовой связи// Международная научная конференция «Электронная компонентная база. Состояние и перспективы развития», 30 сентября 2008 года, Судак. Тезисы докладов, 2008. С.187.

76. Скородумов А.И. Что необходимо учесть при внедрении сетей связи нового поколения? // Международный Форум 3GPP, 8 октября 2008 года, Москва. Тезисы докладов, 2008. С.95.

77. Скородумов А.И. Сети связи нового поколения: перспективы внедрения в России // Первый Международный Форум «Эволюция сетей мобильной связи - LTE & CIS 2009», 26 -27 мая 2009 года, Москва. Тезисы докладов. М., 2009. С.42-45.

78. Пономарев Л.И., Скородумов А.И. Многоканальная пространственная фильтрация в перспективных системах сотовой связи // III Всероссийская научно-техническая конференция «Радиолокация и связь», 26-30 октября 2009 года, Москва, Институт радиотехники и электроники имени академика В.А.Котельникова Российской академии наук. Доклады. М.: Инсвязьиздат, 2009. С.276-281.

Список использованных источников

79. Использование радиочастотного спектра и развитие в России сетей подвижной связи 3-го поколения / Под ред. Зубарева Ю.Б., Быховского М.А. М.: МЦНТИ, 2000. 80с.

80. Громаков Ю.А., Шевцов В.А. Способ сотовой связи // Мобильные системы. 2007. № 5.

81. MIMO System Technology for Wireless Communications / Edited by G. Tsoulos.- USA: CRC Press, Taylor & Francis Group, 2006.

82. Ермолаев В.Т., Флаксман А.Г.. Адаптивная пространственная обработка сигналов в системах беспроводной связи. Нижний Новгород: ННГУ, 2006.

83. Digital Communication over Fading Channels/ Marvin K. Simon and Mohamed-Slim Alouini.- USA: John Wiley & Sons, Inc., 2005.

84. Post-Shannon Signal Architectures/ George M. Calhoun. - USA: Artech House, 2003.

85. Willemsen, B.A. HTS Wireless Application // Applied Science - Microwave Superconductivity. 2002. V. 375. Chapter 15. № 1 (January). P. 387 - 416.

86. Архаров И.А., Емельянов В.Ю. Перспективы и преимущества использования высокотемпературных проводников в базовых станциях сотовой связи третьего поколения// Мобильные системы. 2002. № 5. С.42 - 46.

87. Классен В.И., Кинбер Б.Е. и др. Гибридные и полифокальные антенны// Антенны. 1987. Вып. 34. С. 3-24.

88. Зелкин Е.Г., Петрова Р. А. Линзовые антенны. М.: Советское радио, 1974. 280с.

89. Корнблит С. СВЧ оптика: Пер. с англ. / Под ред. О. П. Фролова. М.: Связь, 1980. 360с.

90. Сазонов Д. М., Фролов Н.Я. Электромагнитное возбуждение сферической слоисто-радиальной среды // Журнал технической физики. 1985. Т. 35. № 6. С. 990-995.

91. Фельд Я. Н., Фельд С. Я. Возбуждение радиально-неоднородного шара электрическими и магнитными токами // Радиотехника и электроника. 1980. Т. 25. №12. С. 2481-2490.

92. Воскресенский Д.И., Кременецкий С.Д., Гринев А.Ю., Котов Ю.В. Автоматизированное проектирование антенн и устройств СВЧ. М.: Радио и связь, 1988.

93. Бахрах Л.Д., Кременецкий С.Д. Синтез излучающих систем. М.: Сов. Радио, 1974.

Размещено на Allbest.ru