Лабораторная работа №6

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИК АНТЕНН БАЗОВЫХ СТАНЦИЙ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ

1. Цель работы:

Целью лабораторной работы является углубление теоретических знаний по теме «Антенные устройства базовых и абонентских станций систем мобильной связи» и овладение расчетными методиками анализа характеристик излучения антенн базовых станций мобильной связи в виде панельных антенн.

 

2.Вопросы для допуска к лабораторной работе:

1. Кратко поясните схему антенно-фидерного тракта базовой станции мобильной связи, включая входящие в ее состав элементы.

2. Поясните конструктивные отличия и особенности характеристик направленности коллинеарных и панельных антенн, применяемых в составе базовых станций мобильной связи.

3. Поясните назначение и особенности делителей (сумматоров) мощности.

4. Поясните назначение и особенности грозоразрядников и заземлителей кабеля.

5. Поясните назначение и особенности радиочастотных коаксиальных кабелей (кабелей общего назначения и особо гибких кабелей).

6. Поясните назначение и особенности кабельных вставок и коаксиальных разъемов.

 

3.Вопросы к защите лабораторной работы:

1. Запишите инженерную формулу для вычисления ДН панельной антенны в вертикальной плоскости (Е-плоскость). Поясните каждый из множителей.

2. Запишите инженерную формулу для вычисления ДН панельной антенны в горизонтальной плоскости (Н-плоскость). Поясните каждый из множителей.

3. Поясните зависимость ширины главного лепестка ДН от относительных размеров антенны, количества элементов и относительного расстояния между ними.

4. Поясните зависимость направления максимального излучения антенны

от линейного фазового сдвига источников возбуждения и от относительного расстояния между элементами.

5. Поясните взаимосвязь КУ панельной антенны с ее относительными размерами, шириной главного лепестка ДН.

 

Лабораторное задание

1) На основе заданного значения ширины главного лепестка ДН антенны по уровню половинной мощности в Н-плоскости 2∆ϕ0,707 (см. таблицу А2 «Исходные данные к лабораторному заданию», Приложение А) определите расстояние d_m между антенными элементами на этаже.

Для этого воспользуйтесь формулой (18) и ее программной реализацией

(см. Приложение Б). Промежуточные результаты отразите в таблице 1

Таблица 1

2) На основе рассчитанного в ходе выполнения домашнего исследования значения КУ антенны базовой станции G_БС определите необходимое количество этажей n в плоской антенной решетке. Для этого воспользуйтесь формулой (27) или (28) и ее программной реализацией (см. Приложение Б). При дробном значении произведите округление до целого. Результат запишите в отчет.

3) На основе заданного направления главного лепестка ДН антенны θ _max (см. таблицу А2, Приложение А) определите требуемый фазовый сдвиг ∆Ψ. Для этого воспользуйтесь формулой (15) и ее программной реализацией (см. Приложение Б). Результат запишите в отчет.

4) С использованием полученных значений n — количества этажей в плоской антенной решетки (п.2 лабораторного задания) и ∆Ψ — требуемого фазового сдвига (п.3 лабораторного задания) определите ширину главного лепестка ДН антенны по уровню половинной мощности в Е-плоскости 2∆θ_0,707 и уточненное значение θ_max. Для этого воспользуйтесь формулой (17) и ее программной реализацией (см. Приложение Б). Результаты запишите в отчет.

5) С использованием полученных значений 2∆φ_0,707 (п.1 лабораторного задания) и 2∆θ_0,707 (п.4 лабораторного задания) определите КУ панельной антенны. Для этого воспользуйтесь формулой (30) или (31) и ее программной реализацией (см. Приложение Б). Результат запишите в отчет и сравните с полученным в ходе домашних исследований значением.

6). Качественно изобразите в отчете полученные ДН панельной антенны базовой станции мобильной связи.

7). Сделайте подробные выводы.