Adattatore per antenna per migliorare l'efficienza delle reti wireless. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Antenne. Misure, regolazione, coordinamento

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Le tecnologie wireless sono spesso utilizzate per fornire maggiore comfort agli utenti o laddove l'installazione di reti cablate è difficile, impossibile o economicamente non redditizia. I dispositivi per le tecnologie wireless per la trasmissione e la ricezione di informazioni sono una direzione nello sviluppo delle telecomunicazioni, che viene enfatizzata oggi. Ciò è confermato dall'emergere di molte soluzioni tecniche che garantiscono il funzionamento dei sistemi di comunicazione wireless, sia singoli elementi e mezzi, sia reti nel loro insieme. Nei luoghi più difficili della loro distribuzione, la comunicazione dei dispositivi via etere è spesso difficile, quindi sono necessarie misure aggiuntive per garantire il normale funzionamento della rete. In luoghi di intensa emissione radio è inoltre necessario proteggere gli utenti dall'eccessiva esposizione al campo elettromagnetico. Durante il funzionamento delle reti wireless all'interno, una parte significativa dell'energia del segnale viene assorbita e riflessa dalle pareti. Assorbimento e deformazione del campo elettromagnetico particolarmente forti si verificano negli edifici in cemento armato.

Nel sistema di funzionamento di tali reti, la direzione più importante è garantire l'accessibilità elettromagnetica in qualsiasi punto. La soluzione ad uno dei tanti problemi in questa direzione può essere la formazione di diagrammi di radiazione delle antenne riceventi e trasmittenti in relazione alle condizioni specifiche della loro collocazione e propagazione delle onde elettromagnetiche.

Una delle possibili soluzioni a questo problema con mezzi semplici è descritta nell'articolo [1]. Propone un ugello di materiali improvvisati su un singolo vibratore attivo - un'antenna punto di accesso Wi-Fi standard - trasformandolo in un'antenna Uda-Yaga multi-elemento. Ciò ha permesso di concentrare il segnale nella giusta direzione. Seguendo questo percorso, è possibile creare antenne fatte in casa con proprietà paragonabili ai parametri di costosi campioni di marca.

Tuttavia, va notato che poco prima è stato rilasciato un brevetto per un modello di utilità [2], che descrive un design simile. La soluzione brevettata si basa anche sull'idea di integrare un unico vibratore attivo con diversi passivi, il che rende possibile il controllo del diagramma di radiazione. Secondo il brevetto, il riflettore ei direttori sono posizionati su traverse separate e fissati al vibratore attivo mediante boccole. Ciò offre la possibilità della loro installazione separata a diverse angolazioni rispetto alla direzione generale.

Fig. 1

Fig. 2

Sulla fig. 1 mostra uno schizzo di un progetto di antenna simile a quello proposto in [1], ma con un numero ridotto di vibratori passivi. I suoi parametri principali e il diagramma di radiazione sono mostrati in fig. 2. Quando due strutture direttrici sono fissate al vibratore attivo, come mostrato in fig. 3, a seconda dell'angolo a tra loro, il diagramma di radiazione e i parametri principali cambieranno, come mostrato in Fig. 4. Nella fig. 5 mostra un'antenna in cui il numero di strutture direttrici è aumentato a tre con la struttura direttrice centrale posizionata assialmente. Il suo diagramma di radiazione e i parametri principali sono mostrati in fig. 6.

Fig. 3

Fig. 4

Fig. 5

Fig. 6

La soluzione tecnica, protetta da brevetto per modello di utilità [3], è un adattatore-trasformatore d'antenna, disponibile per l'autoproduzione da parte dei radioamatori sia per se stessi che per gli amici.

Contiene un sistema di vibratori passivi: un riflettore con una lunghezza di 66 mm e cinque direttori con una lunghezza di 55 mm con un dispositivo per il montaggio su un'antenna a dipolo omnidirezionale con una lunghezza di 61 mm.

Il dispositivo di fissaggio è realizzato sotto forma di un ugello tubolare dielettrico, che copre il vibratore attivo, con piastre dielettriche estendentisi radialmente da esso per accogliere vibratori passivi. In questo caso, l'angolo tra due piastre dielettriche identiche può essere modificato da quasi zero al massimo.

Nelle posizioni dei direttori, le piastre sono collegate da nodi di nodo. Ciò consente di modificare contemporaneamente la posizione angolare delle strutture del direttore per modificare la distanza tra il direttore centrale (posto nella direzione di massima radiazione) e il vibratore attivo.

Fig. 7

Fig. 8

Sulla fig. 7, l'antenna con l'adattatore è mostrata nella posizione in cui la distanza tra il vibratore attivo e il direttore centrale è minima (schema di direttività in Fig. 8). Sulla fig. 9 (diagramma in Fig. 10) questa distanza è massima. Se le strutture direttrici sono separate all'angolo massimo (Fig. 11), il diagramma di radiazione assume la forma mostrata in Fig. 12.

Fig. 9

Fig. 10

Fig. 11

Fig. 12

La facilità di implementazione di uno dei possibili modi di fabbricare un tale adattatore è che l'ugello è ritagliato da carta spessa. Adatto, ad esempio, carta da disegno. Una variante del motivo è mostrata in fig. 13. Nei punti contrassegnati da linee tratteggiate, le pieghe vengono realizzate nel pezzo e i direttori in filo di rame con un diametro di 0,5 mm vengono fissati con nastro adesivo. Le sezioni A sono incollate insieme e un riflettore dello stesso filo è fissato con nastro adesivo alla loro estremità. Dalle sezioni B, delimitate da linee tratteggiate, si forma un tubo, che viene posto su un riflettore attivo. La lunghezza di tali tratti S deve corrispondere alla metà della circonferenza del vibratore attivo. Per un fissaggio più duraturo, è possibile inserire saldamente un tubo di carta appositamente realizzato sul vibratore attivo e incollare le sezioni B del supporto dei vibratori passivi.

Fig. 13

Letteratura

1. Goncharenko I. Ugello di messa a fuoco sull'antenna Wi-Fi del router. - Radio, 2013, n. 2, pag. 59.
2. Milkin V., Kalitenkov N., Sedykh P., Mezentseva N., Lupandin V. Adattatore per antenna Wi-Fi. Brevetto per modello di utilità n. 116277 del 20.05.2012 maggio 207058. - URL: bankpatentov.ru/node/XNUMX.
3. Shulzhenko A., Lebedev V., Kalitenkov N., Milkin V. Adattatore trasformatore con antenna esterna per 3g, 4g, lte, wi-fi. Brevetto per modello di utilità n. 135851 del 20.12.2013/13/135851.- URL: poleznayamodel.ru/model/XNUMX/XNUMX.html.

Autori: N. Kalitenkov, V. Lebedev, V. Milkin, A. Shulzhenko

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