Цель работы: состоит в анализе и разработке цельнометаллического антенного элемента для секторной антенны базовых станций с лучшими электрическими характеристиками, по сравнению с элементами, изготовленными по технологии печатных плат.
Методы исследования: в качестве численных методов определения электрических характеристик элементов — метод конечных разностей во временной области и метод конечных элементов, в качестве метода для определения квазиоптимальной структуры излучателя – градиентный метод оптимизации.
Результаты исследования заключаются в разработке антенной решетки, синтезированной по критериям обеспечения коэффициента стоячей волны менее 1,5 в рабочем диапазоне частот, обеспечения коэффициента развязки между входами/выходами для ортогонально расположенных излучателей в антенной решетке менее -26 дБ и сохранения формы диаграммы направленности. Обоснован выбор полученных электрических характеристик, а также геометрических размеров отдельного излучателя и антенной решетки в целом. Сравнение результатов расчета и измерений характеристик макета антенны показало соответствие практических и теоретических результатов. По результатам изготовлена антенная решетка, сформулированы рекомендации по совершенствованию антенной структуры с практической точки зрения.
Практическая ценность заключается в полученной структуре планарного антенного элемента антенной решетки.
The purpose of the work is analysis and development of an all-metal antenna element for sector base station antenna with the best electrical performance, in compared to elements made by the technology of printed boards.
Research methods: as numerical methods for determining electrical characteristics elements the method of finite differences in time region and finite element method, as a method for determining the quasi-optimal structure of the emitter – gradient optimization method.
The result of the study consist in the development of an antenna array, the choice of geometric sizes and electrical characteristics is justified. Comparison of the results of the calculation and measurement of the characteristics of the antenna layout showed the correspondence of practical and theoretical results. According to the results, the antenna array was made recommendations for improving the antenna structure for a practical point of view were formulated.
The scientific novelty consist in resulting structure planar antenna element.
Источники финансирования не указаны.
No funding sources reported.
-
Пак Д. А.. Антенны базовых станций в сотовых сетях мобильной связи // Молодежь. Наука. Инновации. 2022. Т. 1. С. 216–218.
Пак Д. А.. Antenny bazovyh stancij v sotovyh setjah mobil'noj svjazi // Molodezh'. Nauka. Innovacii. 2022. -
Корнюхин В. И., Фадеева А. В.. Плоские печатные панельные антенны для базовых станций // Технологии информационного
общества: Сборник трудов XVIII Международной отраслевой научно-технической конференции. 2024. С. 75–80.
Корнюхин В. И., Фадеева А. В.. Ploskie pechatnye panel'nye antenny dlja bazovyh stancij // Tehnologii informacionnogo obshhestva: Sbornik trudov XVIII Mezhdunarodnoj otraslevoj nauchno-tehnicheskoj konferencii. 2024. -
Кобрин К. В., Z. Li, Следков В. А., Мануилов М. Б.. Широкополосная двухполяризационная антенная решетка планарных диполей
для базовых станций мобильной связи // Журнал радиоэлектроники. 2024. № 1.
Кобрин К. В., Z. Li, Следков В. А., Мануилов М. Б.. Shirokopolosnaja dvuhpoljarizacionnaja antennaja reshetka planarnyh dipolej dlja bazovyh stancij mobil'noj svjazi // Zhurnal radiojelektroniki. 2024. -
Власенко В. И., Дворников С. В.. Двухполяризационная антенна для базовой станции подвижной радиосвязи // Телекоммуникации.
2021. № 5. С. 8–16.
Власенко В. И., Дворников С. В.. Dvuhpoljarizacionnaja antenna dlja bazovoj stancii podvizhnoj radiosvjazi // Telekommunikacii. 2021. -
Кочетков В. А., Солдатиков И. В.. Численные методы и инструменты моделирования антенных решеток РЭС СВЧ диапазона //
Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2021. № 9. С. 91–101.
Кочетков В. А., Солдатиков И. В.. Chislennye metody i instrumenty modelirovanija antennyh reshetok RJeS SVCh diapazona // Izvestija Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Tehnicheskie nauki. 2021. -
Дубовицкий М. А., Михайлов М. С.. Оптимизация протяженной антенной решетки из апертурных элементов по критерию минимизации
уровня дифракционного излучения // Молодёжь и будущее авиации и космонавтики: сборник аннотаций конкурсных работ XIV
Всероссийский межотраслевой молодёжный конкурс научно-технических работ и проектов. 2022. С. 97–98.
Дубовицкий М. А., Михайлов М. С.. Optimizacija protjazhennoj antennoj reshetki iz aperturnyh jelementov po kriteriju minimizacii urovnja difrakcionnogo izluchenija // Molodjozh' i budushhee aviacii i kosmonavtiki: sbornik annotacij konkursnyh rabot XIV Vserossijskij mezhotraslevoj molodjozhnyj konkurs nauchno-tehnicheskih rabot i proektov. 2022. -
Кочетков В. А., Солдатиков И. В.. Численные методы и инструменты моделирования антенных решеток РЭС СВЧ диапазона //
Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2021. № 9. С. 91–101.
Кочетков В. А., Солдатиков И. В.. Chislennye metody i instrumenty modelirovanija antennyh reshetok RJeS SVCh diapazona // Izvestija Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Tehnicheskie nauki. 2021. -
Баранников И. А., Пастернак Ю. Г., Пендюрин В. А., Федоров С. М.. Алгоритмы аппроксимации электромагнитного поля и синтеза
диаграмм направленности антенных решеток // Электромагнитные волны и электронные системы. 2024. Т. 29. № 1. С. 56–74.
Баранников И. А., Пастернак Ю. Г., Пендюрин В. А., Федоров С. М.. Algoritmy approksimacii jelektromagnitnogo polja i sinteza diagramm napravlennosti antennyh reshetok // Jelektromagnitnye volny i jelektronnye sistemy. 2024. -
Артемов М. Л., Афанасьев О. В., Сличенко М. П.. Направления совершенствования характеристик перспективных антенных систем //
Радиотехника. 2023. Т. 87. № 5. С. 184–198.
Артемов М. Л., Афанасьев О. В., Сличенко М. П.. Napravlenija sovershenstvovanija harakteristik perspektivnyh antennyh sistem // Radiotehnika. 2023. -
Лось В. Ф., Порохов И. О., Агасиева С. В., Гудков Г. А.. Перспективы миниатюризации размеров электрически малых антенн в
условиях ограничений на полосы рабочих частот // Электромагнитные волны и электронные системы. 2023. Т. 28. № 4. С. 57–76.
Лось В. Ф., Порохов И. О., Агасиева С. В., Гудков Г. А.. Perspektivy miniatjurizacii razmerov jelektricheski malyh antenn v uslovijah ogranichenij na polosy rabochih chastot // Jelektromagnitnye volny i jelektronnye sistemy. 2023.