Антенный адаптер для повышения эффективности функционирования беспроводных сетей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Антенны. Измерения, настройка, согласование

 Комментарии к статье

Беспроводные технологии зачастую используют для обеспечения повышенного комфорта для пользователей или там, где установка проводных сетей затруднена, невозможна, экономически невыгодна. Устройства беспроводных технологий передачи и приема информации - направление развития телекоммуникаций, на которое сегодня делается акцент. Это подтверждается появлением множества технических решений, обеспечивающих работу беспроводных систем связи - как отдельных элементов и средств, так и сетей в целом. В наиболее сложных местах их развертывания связь устройств по радиоканалу зачастую затруднена, поэтому требуются дополнительные меры для обеспечения нормальной работы сети. В местах интенсивного радиоизлучения необходима и защита пользователей от чрезмерного воздействия электромагнитного поля. При работе беспроводных сетей внутри помещений значительную часть энергии сигналов поглощают и переотражают стены. Особенно сильное поглощение и деформация электромагнитного поля происходят в железобетонных зданиях.

В системе функционирования таких сетей важнейшим направлением является обеспечение электромагнитной доступности в любой точке. Решением одной из множества задач этого направления может явиться формирование диаграмм направленности приемных и передающих антенн применительно к конкретным условиям их размещения и распространения электромагнитных волн.

Одно из возможных решений этой проблемы простыми средствами описано в статье [1]. В ней предложена насадка из подручных материалов на одиночный активный вибратор - стандартную антенну Wi-Fi точки доступа, - превращающая ее в многоэлементную антенну Уда-Яги. Это обеспечило возможность сконцентрировать сигнал в нужном направлении. Идя по этому пути, можно создавать самодельные антенны со свойствами, соизмеримыми с параметрами фирменных дорогостоящих образцов.

Однако необходимо заметить, что несколько ранее был выдан патент на полезную модель [2], в котором описана подобная конструкция. В основу запатентованного решения также заложена идея дополнения одиночного активного вибратора несколькими пассивными, что дает возможность управлять диаграммой направленности. Согласно патенту, рефлектор и директоры размещены на отдельных траверсах с креплением на активном вибраторе с помощью обжимных колец. Это обеспечивает возможность их раздельной установки под различными углами к генеральному направлению.

Рис. 1

Рис. 2

На рис. 1 показан эскиз конструкции антенны, подобной предложенной в [1], но с сокращенным числом пассивных вибраторов. Ее основные параметры и диаграмма направленности представлены на рис. 2. При креплении на активном вибраторе двух директорных структур, как показано на рис. 3, в зависимости от угла а между ними диаграмма направленности и основные параметры будут изменяться, как показано на рис. 4. На рис. 5 изображена антенна, в которой число директорных структур доведено до трех при осевом размещении центральной директорной структуры. Ее диаграмма направленности и основные параметры приведены на рис. 6.

Рис. 3

Рис. 4

Рис. 5

Рис. 6

Техническое решение, защищенное патентом на полезную модель [3], представляет собой антенный адаптер-трансформер, доступный для самостоятельного изготовления радиолюбителями как для себя, так и для знакомых.

Он содержит систему пассивных вибраторов: рефлектор длиной 66 мм и пять директоров длиной 55 мм с устройством крепления на ненаправленную антенну-диполь длиной 61 мм.

Устройство крепления выполнено в виде диэлектрической трубчатой насадки, охватывающей активный вибратор, с радиально отходящими от нее диэлектрическими пластинами для размещения пассивных вибраторов. При этом угол между двумя идентичными диэлектрическими пластинами можно изменять от почти нулевого до максимального.

В местах расположения директоров пластины соединены узлами перегиба. Это позволяет одновременно с изменением углового положения директорных структур изменять расстояние между центральным директором (находящимся в направлении максимального излучения) и активным вибратором.

Рис. 7

Рис. 8

На рис. 7 антенна с адаптером изображена в положении, когда расстояние между активным вибратором и центральным директором минимально (диаграмма направленности на рис. 8). На рис. 9 (диаграмма на рис. 10) это расстояние максимально. Если директорные структуры разведены на максимальный угол (рис. 11), диаграмма направленности приобретает вид, показанный на рис. 12.

Рис. 9

Рис. 10

Рис. 11

Рис. 12

Простота реализации одного из возможных способов изготовления такого адаптера заключается в том, что насадку выкраивают из плотной бумаги. Подойдет, например, ватман. Вариант выкройки приведен на рис. 13. В отмеченных штриховыми линиями местах в заготовке делают перегибы и липкой лентой крепят директоры из медной проволоки диаметром 0,5 мм. Участки A склеивают вместе, а на их торце липкой лентой фиксируют рефлектор из такой же проволоки. Из участков Б, ограниченных штрихпунктирными линиями, формируют трубку, надеваемую на активный рефлектор. Длина этих участков S должна соответствовать половине длины окружности активного вибратора. Для более прочного крепления можно туго надеть на активный вибратор специально изготовленную бумажную трубку, а уже к ней приклеить участки Б держателя пассивных вибраторов.

Рис. 13

Литература

1. Гончаренко И. Фокусирующая насадка на Wi-Fi антенну роутера. - Радио, 2013, № 2, с. 59.
2. Милкин В., Калитенков Н., Седых П., Мезенцева Н., Лупандин В. Wi-fi антенный адаптер. Патент на полезную модель № 116277 от 20.05.2012. - URL:  bankpatentov.ru/node/207058.
3. Шульженко А., Лебедев В., Калитенков Н., Милкин В. Адаптер-трансформер с внешней антенной для 3g, 4g, lte, wi-fi. Патент на полезную модель № 135851 от 20.12.2013.- URL: poleznayamodel.ru/model/13/ 135851.html.

Авторы: Н. Калитенков, В. Лебедев, В. Милкин, А. Шульженко

Смотрите другие статьи раздела Антенны. Измерения, настройка, согласование.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Рыжий ген и ускоренная эволюция 30.04.2026

Вопрос о том, как и насколько быстро меняется человеческий вид, давно занимает биологов и генетиков. Долгое время считалось, что эволюционные процессы происходят крайне медленно, однако новые данные заставляют пересматривать эти представления. Особенно интересные результаты связаны с изменением частоты редких генетических признаков, включая рыжий цвет волос. Рыжеволосость сегодня остается редкой чертой: ее носители составляют менее 2 процентов мирового населения. Однако анализ древней и современной ДНК показывает, что ген, связанный с этим признаком, за последние примерно 10 тысяч лет стал заметно более распространенным, особенно среди популяций Европы. Более того, вместе с ним исследователи фиксируют и другие изменения в генетическом профиле человека, затрагивающие внешность и физиологические особенности. Среди сопутствующих тенденций, выявленных в генетических данных, отмечается увеличение частоты светлой кожи, снижение вероятности мужского облысения, а также некоторые физиолог ...>>

Нейтринный лазер 30.04.2026

Нейтринный лазер - это гипотетическое устройство, способное управлять потоками одних из самых трудноуловимых частиц во Вселенной. Такая разработка открывает новые горизонты в изучении фундаментальных законов природы и может изменить представления о космосе. Идею нового типа излучателя представили физики из Massachusetts Institute of Technology, предложив лазер, который вместо света генерирует поток нейтрино. Эти частицы, почти не взаимодействующие с материей, настолько слабо проявляют себя, что их часто называют "частицами-призраками". Тем не менее они пронизывают все вокруг: по оценкам, триллионы нейтрино ежесекундно проходят через человеческое тело, не оставляя следа. Несмотря на их колоссальную распространенность во Вселенной, нейтрино остаются одними из наименее изученных частиц. Их крайне сложно регистрировать, а еще сложнее контролировать, поэтому традиционно их получают в крупных установках вроде ядерных реакторов или ускорителей частиц. Такие комплексы требуют огромных за ...>>

Мороженое не такое вредное, как принято считать 29.04.2026

В питании часто встречаются продукты, которые одновременно вызывают удовольствие и сомнения с точки зрения здоровья. К таким относится и мороженое: оно воспринимается как типичный десерт с высоким содержанием сахара и жиров, однако современные научные данные постепенно усложняют это привычное представление. Долгое время считалось, что мороженое не может быть частью рационального питания, однако исследования последних лет показывают более неоднозначную картину. Ученые подчеркивают, что влияние этого продукта на организм зависит не только от его сладости или калорийности, но и от состава, качества ингредиентов и общего образа жизни человека. Одни из наиболее масштабных данных были получены в рамках долгосрочных наблюдений в США, включавших проекты Nurses Health Study, Nurses Health Study II и Health Professionals Follow-Up Study. В этих исследованиях на протяжении 20-40 лет наблюдали примерно 190 тысяч взрослых участников, регулярно собирая данные об их питании, физической активнос ...>>

Случайная новость из Архива Эффективный ветряк-труба 14.05.2013 Компания SheerWind разработала оригинальную ветроэлектростанцию, которая производит на 600% больше электроэнергии, чем традиционные. Ветряк под названием INVELOX отличается необычным дизайном и представляет собой изогнутую трубу переменного сечения, которая эффективно утилизирует энергию ветра. Фактически, INVELOX - это набор раструбов-воздухозаборников, которые захватывают ветер и через сужающуюся трубу подводят воздушный поток к лопастям электрогенератора. Подобный дизайн имеет массу преимуществ: конструкция безопасна, поскольку нет огромных открытых лопастей; проста в постройке и эксплуатации; на выходе из турбины получается полезный (например для вентиляции автомобильных тоннелей) поток воздуха более быстрый, чем исходный ветер. Более того, по заявлению разработчиков, ветряк INVELOX будет вырабатывать намного больше энергии. Достигается это благодаря сжатию и ускорению воздушного потока, а также меньшей массе движущихся частей. Так, если скорость ветра составляет 16 км/ч, то в трубе ветряка она вырастает до 64 км/ч, а на выходе из турбины - 24 км/ч. В ходе экспериментов, эффективность INVELOX была на 81-660% выше, чем у обычных ветряков. INVELOX более дружелюбен к окружающей среде, чем привычные ветряки. Например он меньше по размеру, меньше шумит и представляет меньшую опасность для птиц. Кроме того, установка INVELOX дешевле - около 750 долл. за 1 кВт генерируемой мощности или всего 1 цент за кВт*ч. Пока разработчики испытывают INVELOX в различных режимах и совершенствуют его конструкцию. Не исключено, что простая с виду конструкция ветряка-турбины может изменить облик современной энергетики. Ветряки INVELOX масштабируемы: их можно использовать, как в виде огромных промышленных ветроэлектростанций, так и для энергообеспечения отдельного дома.

Другие интересные новости:

▪ Емкость оптических дисков кардинально возрастет

▪ Новый способ отталкивать лед

▪ Самый крепкий клей

▪ Шумозащитная маска для конфиденциальных разговоров

▪ Лекарство из яда рыбы фугу

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Строителю, домашнему мастеру. Подборка статей

▪ статья Чем кумушек считать трудиться, не лучше ль на себя, кума, оборотиться? Крылатое выражение

▪ статья Какая звезда самая холодная? Подробный ответ

▪ статья Библиотекарь. Должностная инструкция

▪ статья Бесконтактный емкостный датчик с кварцевым резонатором. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Струя-световод. Физический эксперимент

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026