Antennenadapter zur Verbesserung der Effizienz drahtloser Netzwerke. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Antennen. Messen, Justieren, Koordinieren

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Drahtlose Technologien werden häufig verwendet, um den Benutzern mehr Komfort zu bieten oder wenn die Installation kabelgebundener Netzwerke schwierig, unmöglich oder wirtschaftlich unrentabel ist. Geräte für drahtlose Technologien zum Senden und Empfangen von Informationen sind eine heute hervorgehobene Richtung in der Entwicklung der Telekommunikation. Dies wird durch das Aufkommen vieler technischer Lösungen bestätigt, die den Betrieb drahtloser Kommunikationssysteme gewährleisten – sowohl einzelne Elemente und Mittel als auch Netzwerke als Ganzes. An den schwierigsten Orten ihres Einsatzes ist die Kommunikation von Geräten über Funk oft schwierig, sodass zusätzliche Maßnahmen erforderlich sind, um den normalen Betrieb des Netzwerks sicherzustellen. An Orten mit starker Funkemission ist es außerdem erforderlich, die Benutzer vor einer übermäßigen Belastung durch das elektromagnetische Feld zu schützen. Beim Betrieb drahtloser Netzwerke in Innenräumen wird ein erheblicher Teil der Signalenergie von den Wänden absorbiert und reflektiert. In Stahlbetonbauten kommt es zu einer besonders starken Absorption und Verformung des elektromagnetischen Feldes.

Im System der Funktionsweise solcher Netzwerke besteht die wichtigste Richtung darin, die elektromagnetische Zugänglichkeit an jedem Punkt sicherzustellen. Die Lösung eines der vielen Probleme in dieser Richtung kann in der Bildung von Strahlungsmustern von Empfangs- und Sendeantennen in Bezug auf die spezifischen Bedingungen ihrer Platzierung und Ausbreitung elektromagnetischer Wellen liegen.

Eine der möglichen Lösungen dieses Problems mit einfachen Mitteln ist im Artikel [1] beschrieben. Es schlägt eine Düse aus improvisierten Materialien auf einem einzelnen aktiven Vibrator vor – einer Standard-Wi-Fi-Zugangspunktantenne – und verwandelt sie in eine Uda-Yaga-Antenne mit mehreren Elementen. Dadurch war es möglich, das Signal in die richtige Richtung zu konzentrieren. Auf diesem Weg können Sie selbstgebaute Antennen erstellen, deren Eigenschaften mit den Parametern teurer Markenmuster vergleichbar sind.

Allerdings ist zu beachten, dass etwas früher ein Gebrauchsmusterpatent [2] erteilt wurde, das ein ähnliches Design beschreibt. Die patentierte Lösung basiert auch auf der Idee, einen einzelnen aktiven Vibrator durch mehrere passive zu ergänzen, was eine Steuerung des Strahlungsmusters ermöglicht. Dem Patent zufolge werden Reflektor und Direktoren auf getrennten Traversen platziert und mit Aderendhülsen am aktiven Vibrator befestigt. Dies bietet die Möglichkeit ihrer separaten Installation in unterschiedlichen Winkeln zur Gesamtrichtung.

Fig. 1

Fig. 2

Auf Abb. 1 zeigt eine Skizze eines Antennendesigns ähnlich dem in [1] vorgeschlagenen, jedoch mit einer reduzierten Anzahl passiver Vibratoren. Seine Hauptparameter und Strahlungsmuster sind in Abb. dargestellt. 2. Wenn zwei Direktorstrukturen an den aktiven Vibrator angeschlossen werden, wie in Abb. gezeigt. 3, abhängig vom Winkel a zwischen ihnen, ändern sich das Strahlungsmuster und die Hauptparameter, wie in Abb. 4. In Abb. 5 zeigt eine Antenne, bei der die Anzahl der Direktorstrukturen auf drei erhöht ist, wobei die zentrale Direktorstruktur axial platziert ist. Sein Strahlungsmuster und seine Hauptparameter sind in Abb. dargestellt. 6.

Fig. 3

Fig. 4

Fig. 5

Fig. 6

Die durch ein Gebrauchsmuster [3] geschützte technische Lösung ist ein Antennenadapter-Transformator, den Funkamateure sowohl für sich selbst als auch für Freunde selbst herstellen können.

Es enthält ein System passiver Vibratoren: einen Reflektor mit einer Länge von 66 mm und fünf Direktoren mit einer Länge von 55 mm mit einer Vorrichtung zur Montage an einer omnidirektionalen Dipolantenne mit einer Länge von 61 mm.

Die Befestigungsvorrichtung besteht aus einer dielektrischen rohrförmigen Düse, die den aktiven Vibrator abdeckt und von der sich radial dielektrische Platten erstrecken, um passive Vibratoren aufzunehmen. In diesem Fall kann der Winkel zwischen zwei identischen dielektrischen Platten von nahezu Null auf Maximum verändert werden.

An den Stellen der Direktoren sind die Platten durch Knickknoten verbunden. Dadurch kann gleichzeitig die Winkelposition der Direktorstrukturen geändert werden, um den Abstand zwischen dem zentralen Direktor (in Richtung der maximalen Strahlung angeordnet) und dem aktiven Vibrator zu ändern.

Fig. 7

Fig. 8

Auf Abb. In Abb. 7 ist die Antenne mit dem Adapter in der Position dargestellt, in der der Abstand zwischen dem aktiven Vibrator und dem zentralen Direktor minimal ist (Richtcharakteristik in Abb. 8). Auf Abb. 9 (Diagramm in Abb. 10) ist dieser Abstand maximal. Wenn die Direktorstrukturen auf den maximalen Winkel getrennt sind (Abb. 11), nimmt das Strahlungsmuster die in Abb. gezeigte Form an. 12.

Fig. 9

Fig. 10

Fig. 11

Fig. 12

Die einfache Umsetzung einer der möglichen Herstellungsarten eines solchen Adapters besteht darin, dass die Düse aus dickem Papier ausgeschnitten wird. Geeignet ist beispielsweise Zeichenpapier. Eine Variante des Musters ist in Abb. dargestellt. 13. An den gestrichelt markierten Stellen werden Biegungen in das Werkstück eingebracht und Direktoren aus Kupferdraht mit einem Durchmesser von 0,5 mm mit Klebeband befestigt. Die Abschnitte A werden zusammengeklebt und an ihrem Ende wird ein Reflektor aus dem gleichen Draht mit Klebeband befestigt. Aus den durch strichpunktierte Linien begrenzten Abschnitten B wird ein Rohr gebildet, das auf einen aktiven Reflektor gesteckt wird. Die Länge dieser Abschnitte S muss dem halben Umfang des aktiven Vibrators entsprechen. Für eine dauerhaftere Befestigung können Sie einen speziell angefertigten Papierschlauch fest auf den aktiven Vibrator stecken und die Abschnitte B der Halterung passiver Vibratoren darauf kleben.

Fig. 13

Literatur

1. Goncharenko I. Fokussierungsdüse auf der Wi-Fi-Antenne des Routers. – Radio, 2013, Nr. 2, S. 59.
2. Milkin V., Kalitenkov N., Sedykh P., Mezentseva N., Lupandin V. WLAN-Antennenadapter. Gebrauchsmusterpatent Nr. 116277 vom 20.05.2012. Mai 207058. - URL: bankpatentov.ru/node/XNUMX.
3. Shulzhenko A., Lebedev V., Kalitenkov N., Milkin V. Transformatoradapter mit externer Antenne für 3G, 4G, LTE, Wi-Fi. Gebrauchsmusterpatent Nr. 135851 vom 20.12.2013. – URL: poleznayamodel.ru/model/13/135851.html.

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

Siehe andere Artikel Abschnitt Antennen. Messen, Justieren, Koordinieren.

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