ВВЕДЕНИЕ 7
1. АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ 8
1.1 Анализ известных отечественных и зарубежных технологий и
технических решений по теме работы 9
2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 12
3. РАСЧЕТНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 13
3.1 Описание и выбор конструкции рупорной антенны 13
3.2 Характеристики Е-плоскостного рупора 18
3.3 Расчет Е-плоскостного рупора 23
3.4 Расчет антенной решетки 24
3.5 Разработка фидерного тракта антенной решетки 27
3.6 Применение рупорных антенн 28
4. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РУПОРНОЙ АНТЕННЫ 28
4.1 Обзор и выбор САПР 28
4.2 Выбор численного метода решения 31
4.3 Электродинамическая модель рупорной антенны 34
4.4 Расчет параметров электродинамической модели антенной
решетки 38
5. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ И ОБОБЩЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ 47
6. КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ 47
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 51
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 52
В выпускной квалификационной работе спроектирована рупорная антенна, которая предназначена для использования в базовой станции сотовой связи стандарта 4G/LTE2500. Данная антенна изготовлена полностью из отечественных материалов.
Первый запуск коммерчески успешной сети, работающей на стандарте LTE впервые в России был осуществлен в Новосибирске, в декабре 2011 года компанией «Скартел». Полноценная LTE сеть в Москве была запущена в марте 2012 года группой компаний «Антарес». В конце 2011 года в Томске открылся первый отечественный завод по производству оборудования для базовых станций LTE сетей.
В настоящее время LTE сеть активно развивается и распространяется. Сети стандарта LTE по состоянию на начало ноября 2014 года действуют в 79 субъектах РФ и охватывают 40% населения страны, число активных пользователей превышает 3 млн. человек. Наиболее востребованным для развития сетей связи стандарта LTE является диапазон радиочастот 2500 - 2700 МГц (77,5% базовых станций).
Преимуществами данной сети по сравнению с другими являются повышение пропускной способности базовой станции, повышение числа пользователей соты, более эффективное использование частотного ресурса, низкая задержка при передаче данных и т. д. Несмотря на все эти преимущества технологии собственного производства оборудования, работающего по стандарту LTE, в России практически не существует. Поэтому разработка антенны с использованием только отечественных материалов для сети 4G/LTE2500 является достаточно актуальной задачей.
В данной работе была спроектирована рупорная антенна с секторной диаграммой направленности, предназначенная для использования в базовых станциях сотовой связи стандарта 4G/LTE2500. Разработана электродинамическая модель и рассчитаны основные характеристики антенны. Рассчитаны параметры антенной решетки и отдельных рупорных излучателей. Создана трехмерная модель конструкции антенны. При разработке антенны были обеспечены все характеристики, которые были определены в ТЗ. Для антенны был создан макетный вариант, на котором были произведены измерения, результаты которых так же удовлетворяют необходимым требованиям.
