Merivoimien antennien signaali-kohinasuhteen parantaminen NATO UHF I ja III+ -taajuusalueilla
Lemponen, Ilari (2018)
Lemponen, Ilari
Sotatekniikan laitos
Sotatekniikka
Sotatieteiden maisteriopiskelijan pro gradu
Sotatieteiden maisterikurssi 7
2018
Julkinen
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2018080233345
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2018080233345
Tiivistelmä
Nykyaikaisten tilannekuva- ja johtamisjärjestelmien käyttöönotto on kasvattanut tiedonsiirtokapasiteetin tarvetta. Tiedonsiirtokapasiteettia voidaan kasvattaa joko kasvattamalla käytettävissä olevan taajuuskaistan leveyttä, tai parantamalla signaali-kohinasuhdetta. Signaali-kohinasuhdetta voidaan parantaa joko vähentämällä kohinaa tai kasvattamalla viestiyhteyden vastaanotetun tehon määrää. Kaistanleveyden kasvattaminen ei ole usein mahdollista ja kohinaa esiintyy kaikissa ympäristöissä. Antenniteknisillä ratkaisuilla on mahdollista parantaa yhteyden signaali-kohinasuhdetta käyttämällä voimakkaasti suuntavia antenneja ympärisäteilevien antennien sijaan tai niiden rinnalla.
Tutkimusmenetelminä käytettiin kirjallisuustutkimusta ja simulointia. Kirjallisuustutkimuksen avulla määritettiin vertailtavat antennityypit ja niiden parametrit vietiin valittuun simulaatio-ohjelmaan. Simuloinnin skenaariot rakennettiin saariston olosuhteisiin Hangon alueelle.
Antennien vertailu suoritettiin laskemalla jokaiselle antennityypille maksimaalinen yhteys-välivaimennus, joka mahdollistaa kaksisuuntaisen liikennöinnin aluksen ja tukiaseman välillä. Yhteyksiä tarkasteltiin myös häiriöolosuhteissa. Tulosten tarkastelu osoittaa, että suunta-antennien käytöllä voidaan parantaa signaali-kohinasuhdetta etenkin NATO UHF III+ -taajuusalueella, jossa antennien pieni koko voi mahdollistaa niiden laajamittaisen käy-tön aluksilla. Suunta-antennien käyttöä tulisi lisätä, mikäli rahoitus ja antennien fyysinen koko mahdollistavat niiden asentamisen aluksille.
Tutkimusmenetelminä käytettiin kirjallisuustutkimusta ja simulointia. Kirjallisuustutkimuksen avulla määritettiin vertailtavat antennityypit ja niiden parametrit vietiin valittuun simulaatio-ohjelmaan. Simuloinnin skenaariot rakennettiin saariston olosuhteisiin Hangon alueelle.
Antennien vertailu suoritettiin laskemalla jokaiselle antennityypille maksimaalinen yhteys-välivaimennus, joka mahdollistaa kaksisuuntaisen liikennöinnin aluksen ja tukiaseman välillä. Yhteyksiä tarkasteltiin myös häiriöolosuhteissa. Tulosten tarkastelu osoittaa, että suunta-antennien käytöllä voidaan parantaa signaali-kohinasuhdetta etenkin NATO UHF III+ -taajuusalueella, jossa antennien pieni koko voi mahdollistaa niiden laajamittaisen käy-tön aluksilla. Suunta-antennien käyttöä tulisi lisätä, mikäli rahoitus ja antennien fyysinen koko mahdollistavat niiden asentamisen aluksille.
Kokoelmat
- Opinnäytteet [2348]