Широкополосная малогабаритная сегнетокерамическая антенна
Полезная модель относится к приемопередающим антеннам для приема и передачи цифровых и аналоговых сигналов. Может быть использована как внешняя, так и внутренняя (встроенная в приемопередающее устройство) антенна для различных видов теле- и радиоаппаратуры, телевизоров, радиоприемников, ноутбуков, нетбуков, планшетов, смартфонов и других конвергентных устройств. Широкополосная малогабаритная антенна содержит приемопередающий элемент из сегнетокерамического материала, находящегося в сегнетофазе, имеющего высокую диэлектрическую проницаемость 
1000 и дипольный механизм возбуждения, причем приемопередающий элемент соединен с устройством возбуждения и согласования, выполненным на основе широкополосного экспоненциального трансформатора, к которому подключен коаксиальный радиокабель. Предложенное техническое решение позволяет улучшить эксплуатационные характеристики антенны в условиях расширенной рабочей полосы частот. Учитывая малые габариты, предложенная антенна может применяться как внешняя антенна, так и внутренняя (интегрированная в устройство), при этом она не имеет существенной зависимости от геометрических размеров и расположения конструктивной платы (ground plan).
Полезная модель относится к приемопередающим антеннам для приема и передачи цифровых и аналоговых сигналов. Может быть использована как внешняя, так и внутренняя (встроенная в приемопередающее устройство) антенна для различных видов теле- и радиоаппаратуры, телевизоров, радиоприемников, ноутбуков, нетбуков, планшетов, смартфонов и других конвергентных устройств.
Известна приемопередающая малогабаритная антенна, в которой активный элемент выполнен в виде цилиндрического объема из сегнетокерамического материала (патент РФ 
2138102, МПК H01Q 19|09, опубл. 20.09.1999 г.). Известное техническое решение обеспечивает возможность управления режимом настройки антенны на рабочую частоту с заданной шириной полосы сигнала.
Однако данная антенна для сетей мобильного широкополосного доступа имеет довольно сложную конструкцию, требующую источник питания для перенастройки по частоте, что усложняет ее применение в конвергентных устройствах.
Известны керамические чип-антенны VJ 6040 компании VISHAY (http://www.vishay.com/docs/45165/vj6040md.pdf) и VJ 3505 компании VISHAY (http://www.vishay.com/docs/45158/vj3505.pdf), которые представляют собой керамический элемент монопольного типа, нагруженный на ground plan. Известное техническое решение обеспечивает возможность приема телевизионных цифровых сигналов мобильными устройствами в диапазоне частот 470-860 МГц. Согласно патенту US 7907090, опубл. 15.03.2011 г. для такой антенны UHF диапазона используется диэлектрическая парафазная керамическая композиция с диэлектрической проницаемостью 
200.
Указанная антенна имеет диаграмму направленности, близкую круговой и коэффициент усиления от -9 dBi (на частоте 470 МГц) до -1 dBi (на частоте 900 МГц). Керамический элемент имеет малые размеры, но требует ground plan с минимальными размерами 40×77 мм.
Недостатком антенны является невозможность обеспечить устойчивый прием сигнала, что вызвано недостаточным коэффициентом усиления.
Техническим результатом заявленной полезной модели является расширение диапазона рабочих частот, увеличение коэффициента усиления при диаграмме направленности, близкой к круговой, что позволяет осуществлять работу устройств в частотном диапазоне от 170 МГц до 860 МГц, повысить стабильность приема-передачи, увеличить радиус действия.
Указанный технический результат достигается широкополосной малогабаритной антенной для приема и передачи цифровых и аналоговых сигналов, содержащей приемопередающий элемент из сегнетокерамического материала, находящегося в сегнетофазе, имеющего высокую диэлектрическую проницаемость 1000 и дипольный механизм возбуждения, причем приемопередающий элемент соединен с устройством возбуждения и согласования, выполненным на основе широкополосного экспоненциального трансформатора, к которому подключен коаксиальный радиокабель.
Использование в приемопередающем элементе сегнетокерамического материала с высокой диэлектрической проницаемостью 1000, имеющего дипольный принцип возбуждения, обеспечивает формирование электромагнитной волны непосредственно в теле сегнетокерамического элемента, потери на возбуждение токов смещения минимизируются, что приводит к увеличению КПД антенны, повышению стабильности приема-передачи.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена принципиальная схема антенны, на фиг.2, 3 - результаты измерений основных параметров экспериментального образца (коэффициента стоячей волны КСВ - фиг.2, коэффициента обратных потерь - фиг.3).
Широкополосная малогабаритная антенна (фиг.1) содержит приемопередающий элемент 1, имеющий форму параллелепипеда размерами 58×9×3 мм, на котором закреплено устройство возбуждения и согласования 2. К нему подведен коаксиальный радиокабель 3. Устройство возбуждения и согласования представляет собой широкополосный экспоненциальный трансформатор с пассивными LC элементами.
По результатам замеров параметров антенны (фиг.2, 3) можно отметить, что:
- полезная модель имеет рабочую полосу частот, равную 690 МГц, что намного превышает рабочую полосу частот известной керамической чип-антенны, равную 390 МГц;
- коэффициент усиления антенны в рабочем диапазоне частот составляет 0-2 dBi;
- коэффициент возвратных потерь находится в пределах от -5 дБ до -20дБ, что свидетельствует о высокой эффективности антенны по сравнению с прототипом;
- волновое сопротивление во всем диапазоне частот близко к 50 Ом.
Таким образом, предложенное техническое решение позволяет улучшить эксплуатационные характеристики антенны в условиях расширенной рабочей полосы частот. Учитывая малые габариты, предложенная антенна может применяться как внешняя антенна, так и внутренняя (интегрированная в устройство), при этом она не имеет существенной зависимости от геометрических размеров и расположения конструктивной платы (ground plan).
Широкополосная малогабаритная антенна для приема и передачи цифровых и аналоговых сигналов, содержащая приемопередающий элемент из сегнетокерамического материала, находящегося в сегнетофазе, имеющего высокую диэлектрическую проницаемость 1000 и дипольный механизм возбуждения, причем приемопередающий элемент соединен с устройством возбуждения и согласования, выполненным на основе широкополосного экспоненциального трансформатора, к которому подключен коаксиальный радиокабель.
