Моделирование и оптимизация антенных систем УКВ-диапазона для мобильных сетей связи

Постановка проблемы. С развитием технологий 5G возникает необходимость в усовершенствовании антенных систем, работающих в УКВ-диапазоне, для обеспечения стабильной связи в условиях городской застройки. Для этого должны быть решены такие задачи, как снижение габаритных размеров антенн, расширение зоны покрытия и повышение эффективности излучения, особенно при многолучевых помехах.

Цель. Разработать и оптимизировать антенные системы, обеспечивающие высокие параметры излучения и компактные размеры, что позволит эффективно интегрировать их в современные мобильные сети и системы IoT.

Результаты. Предложены конструктивные изменения в антенных системах, включая использование спиральных излучателей, регулировку длины плеч и числа сегментов. Путем экспериментального моделирования подтверждено, что такие антенны демонстрируют устойчивую диаграмму направленности, снижение уровня помех, а также оптимизацию входного сопротивления на рабочих частотах. Отмечено, что разработанные прототипы показали улучшение характеристик в диапазонах частот мобильной связи.

Практическая значимость. Предложенные решения позволяют обеспечить качественную связь в условиях городской застройки, что делает их подходящими для использования в сетях 5G и IoT. Данные разработки могут быть внедрены в антенные системы мобильных операторов, а также служить основой для дальнейших исследований в области многоэлементных антенн.