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:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Чай очищает воду от тяжелых металлов 21.02.2025 Чай, любимый многими за свой вкус и аромат, оказался не только приятным напитком, но и эффективным природным фильтром, способным удалять свинец и другие тяжелые металлы из воды. Ученые из Северо-Западного университета обнаружили, что чайные листья обладают уникальной способностью адсорбировать тяжелые металлы, задерживая их на своей поверхности в процессе заваривания. Профессор Винаяк Дравид, возглавлявший исследование, отметил: "В этом исследовании нашей целью было измерить способность чая адсорбировать тяжелые металлы". Он также подчеркнул "неосознанный потенциал потребления чая для пассивного содействия уменьшению воздействия тяжелых металлов на население по всему миру". Это открытие особенно важно, учитывая, что длительное воздействие свинца связано с серьезными проблемами здоровья, такими как головные боли, бессонница, сердечно-сосудистые заболевания и инсульты. В ходе исследования ученые протестировали различные виды чая - черный, зеленый и улун - и обнаружили, что черный чай демонстрирует наилучшие результаты. Бенджамин Шиндел, аспирант и член исследовательской группы, объяснил этот феномен структурными особенностями черного чая: "Когда чайные листья перерабатываются в черный чай, они сморщиваются, а его поры открываются. Эти морщины и поры увеличивают площадь поверхности, доступную для адсорбции". Дополнительное измельчение листьев еще больше повышает эффективность адсорбции. Исследователи также установили, что тип чайного пакетика и время заваривания оказывают значительное влияние на процесс удаления металлов. Целлюлозные пакетики оказались более эффективными, чем хлопчатобумажные или нейлоновые, а более длительное время заваривания значительно повышает адсорбцию. "Любой чай, который дольше настаивается или имеет большую площадь поверхности, эффективно поглощает больше тяжелых металлов", - отметил Шиндел, добавив, что заваривание черного чая в течение 3-5 минут может снизить концентрацию свинца примерно на 15%. Хотя исследователи не рекомендуют использовать чай в качестве основного метода очистки воды, их открытие имеет важное практическое значение. "Если люди будут выпивать дополнительную чашку чая в день, возможно, со временем мы увидим снижение уровня заболеваний, тесно связанных с воздействием тяжелых металлов", - предположил Шиндел. Это исследование также может объяснить, почему в некоторых популяциях, где традиционно потребляют много чая, наблюдается более низкий уровень сердечно-сосудистых заболеваний и инсультов. Таким образом, чай, помимо своих вкусовых качеств, обладает ценными свойствами, способствующими очищению воды от тяжелых металлов. Это открытие подчеркивает потенциальную пользу регулярного употребления чая для здоровья человека.

Другие интересные новости:

▪ Микросхемы после повреждения можно будет восстановить

▪ 3D Vision: вторая версия

▪ Коммуникационные процессоры LSI Axxia 4500 на архитектуре ARM

▪ Хороший холестерин защищает печень от воспаления

▪ Топливо из виски

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электродвигатели. Подборка статей

▪ статья Доживем до понедельника. Крылатое выражение

▪ статья Где и зачем два миллиона человека выстроились в цепь длиной 600 км? Подробный ответ

▪ статья Электромонтер по эксплуатации распределительных систем. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Ультралинейный усилитель класса А. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Преобразователь напряжения для авометра Ц20. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026