Задача

Проектирование и расчеты

• Заказчиком была поставлена задача создания уникальной антенны для базовой станции оператора связи МТС, которая обеспечивала бы дальность покрытия не менее 50км (обычные антенны способны покрыть 10-15км).
• Для решения этой задачи необходимо было создать узконаправленную антенну с шириной луча около 8° в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Этот параметр возможно было обеспечить при коэффициенте усиления равном 26dBi в диапазоне частот GSM 900MHz.
• Была выбрана параболическая форма зеркала антенны и офсетная схема расположения излучателя.

• Нашими инженерами было произведено 3D моделирование расспространения радиоволн и диаграммы направленности антенны, которая удовлетворяла бы таким условиям.
• Проведен расчет необходимых габаритов и отражающей поверхности зеркала. Создание модели с коэффициентом усиления 26dBi.
• Полученные габариты антенны 2,6х2,8 метра.
• Конструкторская задача состояла в создании легкого и жесткого каркаса, способного держать зеркало антенны при сильном ветре (III ветровой регион, ветер до 100км/ч).
• Основным материалом каркаса и рамы был выбран алюминий, поэтому общая масса антенны получилась всего 90кг.
• Использование алюминиевой сетки для отражающей поверхности зеркала позволило существенно снизить ветровую нагрузку.
• Создание 3D модели и конструкторских чертежей.

Изготовление опытных образцов

Тестирование

• Для изготовления всех деталей была выбрана лазерная и гидроабразивная резка из алюминиевого листа и последующая гибка на станках с ЧПУ.
• Точность сборки деталей позволил обеспечить стапель из фанеры, вырезанный на фрезерных станках с ЧПУ.
• После сборки поверхность зеркала измерялась в 150 точках с помощью лазерного оборудования. Полученные результаты показали отклонения геометрии в пределах 2-3 мм, что является показателем высочайшей точности сборки.

• Для тестирования была выбрана базовая станция оператора связи МТС, установлена антенна и подключена к стандартному радиомодулю станции.
• Результаты измерений покрытия специальным оборудованием показали корректность всех расчетов и точное совпадение теории и практики.
• Был выполнен звонок с мобильного телефона на расстоянии 57км от антенны.