Антенно-фидерные устройства. Базовый курс

Программа имеет обзорно-практический характер: она ориентирует слушателей на формирование системного представления об антенно-фидерной технике и на приобретение практических навыков выбора антенн, фидерных трактов и сопутствующего оборудования для решения конкретных прикладных задач.

Профессиональная компетенция, полученная слушателями при освоении настоящей программы, необходима для выполнения следующих видов профессиональной деятельности:

• анализ и обоснованный выбор антенно-фидерных устройств под требования конкретного радиотехнического изделия или системы;
• формирование технических требований к антеннам, кабелям и разъёмам при разработке, производстве или закупке РЭА;
• оценку совместимости и электромагнитной совместимости антенно-фидерного тракта в составе изделия;
• взаимодействие с производителями и поставщиками антенно-фидерного оборудования, включая работу с технической документацией и спецификациями;
• консультационное и техническое сопровождение проектов, использующих антенно-фидерные устройства (продажи, техническая поддержка, подготовка документации).

В результате освоения программы слушатель будет:

знать:

• назначение антенно-фидерных устройств и роль антенны в радиотехнической системе;
• основные параметры антенн: диаграмма направленности, усиление, поляризация, полоса частот, КСВН;
• классификацию антенн по конструкции (вибраторные, рамочные, зеркальные, рупорные, линзовые, спиральные, решётки и др.) и по назначению (телевидение/радио, сотовая связь, Wi-Fi, спутниковая связь, радиолокация, навигация, RFID, IoT, автомобильные и авиационные применения);
• устройство фидерных трактов: коаксиальные кабели, волноводы, полосковые линии, типы разъёмов (N, SMA, BNC, TNC, 7/16 DIN);
• понятие согласования тракта, причины и последствия рассогласования, потерь и затухания сигнала;
• принципы работы современных направлений антенной техники: MIMO, ФАР, АФАР, антенны для 5G/6G, метаматериалы, реконфигурируемые антенны;
• критерии выбора антенны под конкретную задачу (диапазон, усиление, размер, цена, условия монтажа);
• типичные ошибки при выборе и эксплуатации антенно-фидерных устройств, вопросы электромагнитной совместимости;
• структуру рынка производителей антенн, кабелей и разъёмов (российских и зарубежных) и принципы работы с технической документацией.

уметь:

• классифицировать антенну по конструкции и области применения по её внешнему виду и техническим характеристикам;
• сопоставлять параметры антенны (диапазон, усиление, поляризация, КСВН) с требованиями конкретной задачи;
• подбирать тип антенны, фидерного тракта и разъёмов под заданные условия применения;
• выявлять типичные ошибки выбора и монтажа антенно-фидерных устройств (рассогласование, неверная поляризация, неудачное размещение);
• читать и интерпретировать технические спецификации (даташиты) антенн, кабелей и разъёмов;
• ориентироваться в предложениях российских и зарубежных производителей антенно-фидерного оборудования;
• решать практические кейс-задания по выбору и эксплуатации АФУ для типовых применений.

Учебно-тематический план 

Модуль 1. Введение в антенную технику
1.1 Роль антенн в радиосистемах, основные параметры (ДН, усиление, поляризация, полоса частот, КСВН).
1.2 Классификация антенн. Общий обзор.
1.3 Фидерные тракты: коаксиальные кабели (RG, LMR), волноводы, полосковые линии, разъёмы (N, SMA, BNC, 7/16).
1.4 Согласование, потери, затухание.

Модуль 2. Классификация антенн по конструкции и назначению
2.1 Простые антенны: вибраторы и штыри. Симметричный и несимметричный вибратор, штыревая антенна, петля Пистолькорса. Конструкции, применение.
2.2 Антенны для радиовещания и ТВ. Антенны «волновой канал», логопериодические, рамочные. Телевизионные антенны: комнатные, наружные, коллективные.
2.3 Антенны для сотовой связи и Wi-Fi. Всенаправленные (коллинеарные), секторные, панельные. MIMO-антенны. Антенны для базовых станций и абонентских устройств.
2.4 Зеркальные антенны. Параболические и офсетные. Конструкция, облучатели, применение: спутниковое ТВ, VSAT, радиорелейные линии, радары.
2.5 Рупорные и линзовые антенны. Пирамидальные, секториальные, конические рупоры. Линзовые антенны: диэлектрические, металлопластинчатые.
2.6 Спиральные и антенны бегущей волны. Цилиндрические, конические спирали. Антенны поверхностной волны. Диэлектрические стержневые. Применение.
2.7 Антенные решётки: общие принципы. Линейные, плоские, кольцевые. Диаграмма направленности решётки. Фазированные решётки (ФАР), АФАР, цифровые решётки.
2.8 Специальные типы антенн. Щелевые антенны, волноводно-щелевые решётки. Антенны вытекающей волны. Ферритовые и магнитные антенны.
2.9 Антенны для GPS/ГЛОНАСС, RFID, IoT. Патч-антенны, керамические, чип-антенны. Антенны для умных устройств, телеметрии, сенсорных сетей.
2.10 Автомобильные антенны. Антенны для радиоприёмников, GSM, GPS, DAB, V2X. Встроенные и внешние. Антенны для электромобилей.
2.11 Миниатюрные и встроенные антенны. Антенны в мобильных телефонах, планшетах, ноутбуках. Антенны на печатных платах. Метаматериалы и реконфигурируемые антенны. |
2.12 Антенны для 5G/6G. Миллиметровый диапазон, массивные MIMO, умные поверхности, антенны для беспроводного питания.

Модуль 3. Практические аспекты разработки и эксплуатации
3.1 Выбор антенны и практические рекомендации. Критерии выбора: диапазон, усиление, размер, цена, монтаж. Типичные ошибки (неправильный диапазон, плохое согласование, неправильная поляризация, неудачное размещение (металл, стены)). Вопросы совместимости и ЭМС.
3.2 Обзор производителей и рынка. Мировые и российские производители антенн. Кабели и разъёмы. Как читать технические спецификации.

Практические задания: 4-6 кейс-заданий по разработке и эксплуатации АФУ.