Wi-fi антенный адаптер

 

Полезная модель относится к устройствам для изменения формы диаграммы направленности волн, излучаемых антенной, и может быть использована в беспроводных WI-FI точках доступа. Wi-fi антенный адаптер содержит систему вертикальных пассивных вибраторов. Вибраторы представляют собой один рефлектор и не менее двух директоров. Рефлектор установлен на отдельной горизонтальной траверсе. Директоры установлены также на отдельной горизонтальной траверсе. Каждая траверса снабжена на одном конце кольцом. С помощью этих колец траверсы с рефлектором и директорами устанавливают на активный вибратор точки доступа. Траверсы и кольца выполнены проводящими. Количество траверс с директорами может составлять от 1 до 3. Достигается возможность оперативно регулировать форму диаграммы направленности и изменять коэффициент усиления. 2 з.п. ф-лы, 7ил..

Полезная модель относится к устройствам для изменения формы диаграммы направленности волн, излучаемых антенной, и может быть использована в беспроводных WI-FI точках доступа. В целях формирования требуемой диаграммы направленности предлагаемый WI-FI антенный адаптер может быть применен в качестве усовершенствования штатных ненаправленных антенн беспроводных точек доступа и других радиосредств.

Технология WI-FI является перспективной основой развития беспроводных сетей, получивших широкое применение при использовании различных компактных радиоустройств. Сдерживающим условием ее развития является изначально установленная максимальная эквивалентная изотропно-излучаемая мощность в 100 мВт. При развертывании сети внутри здания в помещениях со сложной конфигурацией и множеством перегородок для обеспечения нормальной работы радиоустройства устанавливают дополнительные точки доступа, такие как ретрансляторы, или подключают внешние антенны с повышенным коэффициентом усиления и суженной диаграммой направленности. Стоимость дополнительных внешних антенн с одной стороны соизмерима со стоимостью WI-FI точек доступа, а с другой, при кабельном соединении, в 1.5-2 раза ослабляет сигнал из-за затухания в фидере.

Известна антенная система с изменяемой формой диаграммы направленности (Пат. РФ 2427947, опубл. 20.04.11) сантиметрового диапазона радиоволн, для частот 8,4-9,2 ГГц. Антенна может быть использована в беспроводных точках доступа и выполнена по схеме возбуждающей антенны и рупорной насадки. Рупорная насадка, при необходимости увеличения коэффициента усиления, обеспечивает его увеличение на 3 dB.

Недостатками известной антенны являются относительная громоздкость габаритов при реализации в дециметровом диапазоне радиоволн, повышенная металлоемкость при изготовлении, неудобства из-за снятия и фиксации рупорной насадки с дискретной регулировкой при применении и повышенная себестоимость антенной системы при производстве.

Наиболее близка к заявленной полезной модели антенна типа "волновой канал" вертикальной поляризации (Харченко К.П. УКВ антенны. - М.: ИП Радиостарт, 2009, стр.152, рис.110) метрового диапазона радиоволн, для частот 50-65 МГц. Антенна - прототип выполнена с активным вибратором штырем - аналогом петлевого вибратора Пистолькорса с органическим симметрированием и согласованием с вертикально подводимым фидером. Недостатками прототипа являются невозможность оперативного регулирования коэффициента усиления и формы диаграммы направленности, кроме ее поворота вокруг своей оси при применении.

Существующие на сегодня WI-FI антенны промышленного изготовления не позволяют оперативно или при установке регулировать форму диаграммы направленности и коэффициент усиления. Их монтаж внутри помещения не позволяет в полной мере адаптировать круговую диаграмму направленности изотропных антенн в прямоугольное или более сложной конигурации помещение, в том числе и с охватом смежных, при обеспечении равных условий по электромагнитной доступности для работы беспроводных радиоустройств. В том числе и на перспективу, в целях обеспечения электромагнитной экологии при работе на пониженных мощностях, при максимальном покрытии площадей помещений.

Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, состоит в регулировании формы диаграммы направленности и изменения коэффициента усиления.

Для достижения указанного технического результата в WI-FI антенном адаптере, содержащем систему вертикальных пассивных вибраторов, представляющих собой рефлектор и как минимум два директора, горизонтальную траверсу, рефлектор установлен на отдельную траверсу, директоры также установлены на отдельную траверсу, каждая траверса снабжена на одном конце кольцом. Причем количество устанавливаемых траверс с директорами определяется требуемыми формой диаграммы направленности и коэффициентом усиления и составляет от 1 до 3. Траверсы с помощью колец устанавливают на активный вибратор точки доступа с возможностью их поворота вокруг оси активного вибратора.

Благодаря наличию этих признаков с помощью предлагаемого адаптера возможно менять форму диаграммы направленности и коэффициент усиления точки доступа в любом помещении, где она установлена.

Полезная модель иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-7.

На фиг.1 представлен общий вид адаптера в усложненном варианте (три траверсы с директорами и траверса с рефлектором), на фиг.2 - общий вид адаптера с траверсой с рефлектором и с одной траверсой с директорами, на фиг.3 - тоже с траверсой с рефлектором и двумя траверсами с директорами, на фиг.4 - диаграммы направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях при использовании адаптера, изображенного на фиг.2, на фиг.5 - тоже при использовании адаптера, изображенного на фиг.3, на фиг.6 - то же при использовании адаптера, изображенного на фиг.1, на фиг.7 представлена зависимость параметров антенного устройства от угла раскрыва ..

WI-FI антенный адаптер содержит систему вертикальных пассивных вибраторов, которые представлены одним рефлектором 1 и как минимум двумя директорами 2. Рефлектор 1 и директоры 2 установлены на отдельных траверсах 3. Каждая траверса 3 снабжена на одном конце кольцом 4 (фиг.1, 2, 3). С помощью кольца 4 каждую траверсу 3 устанавливают на активный вибратор 5 точки доступа с возможностью вращения вокруг оси активного вибратора 5 и регулирования углов между ними от 0 до , то есть обеспечивать регулирование формы диаграммы направленности и других параметров. При нулевом угле раскрыва . реализуется классический «волновой канал» (фиг.2).

Траверсы 3 и кольца 4 выполнены проводящими. Количество устанавливаемых на активный вибратор 5 точки доступа траверс 3 с директорами 2 может составлять от 1 до 3 и зависит от требуемого коэффициента усиления и от требуемой формы диаграммы направленности. Размеры рефлектора 1 и директоров 2, а также расстояния между ними и активным вибратором 5 точки доступа рассчитывают типовыми, хорошо известными методами вычисления директорных антенн для средней длины волны рабочего диапазона частот.

WI-FI антенный адаптер работает следующим образом. В случаях установки беспроводной точки доступа со штатной ненаправленной антенной в помещениях, где не обеспечивается оптимальная электромагнитная доступность для комплекса беспроводных радиосредств из-за конфигурации или особенностей места установки точки доступа, требуется установка дополнительных точек доступа или подключение внешних антенн, при коммутации кабельными соединениями. Подсоединение внешней антенны, соизмеримой по стоимости с точкой доступа, с использованием коаксиального кабеля, при нивелировании поля накрытия помещения, вносится дополнительное затухание и в общем случае не всегда достигается требуемый результат. Приемлемым нестандартным выходом, помимо установки дополнительных точек доступа и внешних антенн, предлагается штатную антенну дополнить WI-FI антенным адаптером, обеспечивающим необходимую зону перекрытия или повышенную дальность электромагнитной доступности.

WI-FI антенный адаптер устанавливают на штатную ненаправленную антенну, точнее на активный элемент, состоящий из автономного ненаправленного вертикального полуволнового вибратора 5 точки доступа. В случае, когда адаптер (фиг.2) содержит траверсу 3 с рефлектором 1 и одну траверсу 3 директорами 2 и размещении их на одной оси, проходящей через центры , в и центр узла питания активного вибратора 5 (фиг.2) создается классическая линейная директорная структура типа «волновой канал». Таким образом, реализуют слабонаправленную директорную антенну типа волновой канал с подтверждающими параметрами (фиг.4). Версией направленной директорией антенны является размещение нескольких траверс 3 с директорами 2, смещенных к оси, проходящей через траверсу 3 рефлектора 1. Директорная структура обеспечивает направленность и повышение коэффициента усиления антенны. Дополнительно к этому и с учетом того, что в качестве автономных штатных антенн вертикальной поляризации используют, в основном, коаксиальные антенны с входным сопротивлением 75 Ом, то внесенное сопротивление от рефлектора 1 и директоров 2 понижает его и обеспечивает улучшение согласования с входом точек доступа с сопротивлением 50 Ом, снижая коэффициент стоячих волн.

Промежуточный вариант WI-FI антенного адаптера реализуют установкой на активный вибратор 5 точки доступа двух траверс 3 с директорами 2 с регулируемым углом раскрыва между ними (фиг.3) и одной траверсы 3 с рефлектором 1. Расположением рефлектора 1 на траверсе 3, являющейся продолжением биссектрисы угла , реализуют две директорные структуры с общим активным вибратором 5 и общим рефлектором 1, обеспечивая суммарную диаграмму направленности. Изменением угла раскрыва изменяют апертуру антенны и, как следствие, коэффициент усиления и форму диаграммы направленности, что подтверждают результаты (фиг.5).

В усложненном варианте WI-FI (фиг.1) антенный адаптер содержит три траерсы 3 с директорами 2 и одну траверсу с 3 с рефлектором 1. В этом случае за счет создания мультидиректорной структуры при общем рефлекторе 1 и активном вибраторе 5, в еще большей степени повышают коэффициент усиления антенны и изменяют форму диаграммы направленности. Подтверждающие результаты представлены на фиг.6.

Зависимость изменения параметров антенного устройства с WI-FI антенным адаптером от угла раскрыва между траверсами 3 показана на фиг.7.

Во всех случаях все элементы, кроме проводников пассивных вибраторов, могут быть выполнены из диэлектрика.

Адаптация точки доступа к месту установки с WI-FI антенным адаптером осуществляют путем наращивания в составе антенны количества директоров 2 и изменения по горизонтали углов между ними, обеспечивая необходимый уровень сигнала в зоне обслуживания.

Все детали WI-FI антенного адаптера имеют простую форму и сделаны из однородных и однотипных материалов. Это позволяет реализовать изготовление их в массовом производстве легко и дешево.

Изготовлены опытные макеты адаптера для частоты 2450 МГц с перекрытием рабочего диапазона частот 2400-2500 МГц. Оптимальные размеры для версий WI-FI антенного адаптера были рассчитаны и уточнены в процессе электронного моделирования в программе MMANA. Полученные параметры подтверждают работу WI-FI антенного адаптера во всех вариантах.

1. WI-FI антенный адаптер, содержащий систему вертикальных пассивных вибраторов, представляющих собой рефлектор и как минимум два директора, горизонтальную траверсу, отличающийся тем, что рефлектор установлен на отдельную траверсу, директоры также установлены на отдельную траверсу, каждая траверса снабжена на одном конце кольцом.

2. Адаптер по п.1, отличающийся тем, что количество траверс с директорами составляет от 1 до 3 в зависимости от требуемой формы диаграммы направленности и коэффициента усиления.

3. Адаптер по п.1, отличающийся тем, что траверсы с помощью колец устанавливают на активный вибратор точки доступа с возможностью их поворота вокруг оси активного вибратора.



 

Похожие патенты:

Переносной автономный комплекс связи с внешней антенной 3G, 4G, wi-fi, относится к комплексам связи, а именно, к переносным комплексам с устройствами ввода-вывода, средствами приема и передачи информации, ее обработки и отображения.

Антенный адаптер - трансформер, содержащий систему вертикальных пассивных вибраторов, представляющих собой рефлектор и директоры, установленные на активный вибратор точки доступа с возможностью вращения.

Изобретение относится к области радиотелевизионной техники и предназначено для приема электромагнитных сигналов малой мощности в частотном диапазоне, установленном сетью вещательного телевидения

Труба пластиковая многослойная для монтажа систем водоснабжения, водоотведения, отопления, водопровода, канализации относится к устройствам, используемым в промышленности и жилищном хозяйстве, в том числе для водоснабжения и отопления зданий и сооружений, производственных цехов и т.п.

Устройство линейного усиления сигнала с амплитудной и фазовой модуляцией с использованием нелинейных усилителей предназначено для усиления сигнала сотовой связи.

Полезная модель относится к беспроводным технологиям, а более конкретно к выявлению уязвимостей в беспроводных сетях типа Wi-Fi Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является расширение функциональных возможностей за счет выявления уязвимостей протоколов аутентификации Wi-Fi сетей

Полезная модель относится к антенной технике и может быть использована преимущественно в декаметровом диапазоне частот длин радиоволн.
Наверх