АБОНЕНТСКАЯ АНТЕННА

Предлагаемая полезная модель относится к антенной технике, в том числе к панельным антенным решеткам, и может быть использована в качестве абонентской антенны в сетях беспроводного Интернета Wi-Fi, Wi MAX или цифрового эфирного телевидения MMDS, работающих в диапазоне 2,3-2,7 ГГц.
Известна панельная антенна для сотовых систем связи (пат. РФ №2273079, опубл. 27.03.2006), состоящая из излучателей в виде плоской металлической рамки с формой и со щелью сложной конфигурации, а также сумматоров-делителей, коаксиальной кабельной системы питания и отражателя. Недостатками такой конструкции являются неэффективное использование площади решетки, обусловленное специфической формой излучателей и сложная система питания.
Известны рамочные антенны (Все об антеннах: Справочник / Сост. В.И.Назаров, В.И.Рыженко, - М.: Издательство Оникс, 2008, стр.93-100, заявка Японии №7303005, опубл. 14.11.1995), которые могут быть использованы в качестве излучающих модулей фазированной решетки. Недостатками таких антенн являются сложность конструкции и увеличенные размеры при панельном исполнении.
Наиболее близким техническим решением является абонентская антенна (пат. РФ №2368042, опубл. 20.09.2009). Данная антенна состоит из излучателя в виде двух рамок, расположенных в одной плоскости, с периметром, равным средней длине волны основного диапазона, соединенных между собой посредством короткозамкнутых шлейф-вибраторов и питаемых в точках нулевого потенциала одной из рамок. Длина короткозамкнутых шлейфов находится в пределах 0,2-0,25 средней длины волны. В точки нулевого потенциала второй рамки через подобные шлейфы подключены последовательно один и более аналогичных излучателей, образующих излучающие модули антенной решетки, расположенные на лицевой поверхности радиопрозрачного основания. Посредством симметрирующих устройств излучающие модули подключены к схеме питания, оснащенной высокочастотным разъемом и выполненной методом печатной технологии на одной стороне фольгированного стеклотекстолита, закрепленного на обратной поверхности основания таким образом, что вторая металлизированная сторона стеклотекстолита служит отражающим экраном антенны.
Использование шлейф-вибраторов в антенне-прототипе ведет к сдвигу фаз на 180°, а это увеличивает электрическую длину проводников модулей, внося дополнительные паразитные реактивности, снижая электрические характеристики антенной решетки.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, состоит в повышении электрических характеристик и в уменьшении размеров фазированной антенной решетки.
Для достижения указанного технического результата в абонентской антенне, решетка которой содержит несколько этажей излучающих модулей, расположенных на лицевой поверхности радиопрозрачного основания и подключенных к выполненной методом печатной технологии схеме питания, и составленных из рамок, имеющих периметр, равный средней длине волны основного диапазона и соединенных друг с другом, и питаемых в точках нулевого потенциала одной из рамок, рамки соединены друг с другом с перекрещиванием. При этом излучающие модули подключены к схеме питания с помощью симметрирующих устройств. Схема питания имеет высокочастотный разъем и выполнена на одной из сторон фольгированного стеклотекстолита. Фольгированный стеклотекстолит одной стороной закреплен на обратной поверхности радиопрозрачного основания, другая сторона стеклотекстолита служит отражающим экраном антенны.
Благодаря тому, что рамки в излучающих модулях соединены между собой с перекрещиванием проводников, сдвиг фаз на 180° осуществляется без использования фазосдвигающей цепи в виде короткозамкнутого шлейфа на 90°+90°, а изменением за счет перекрещивания проводников сразу на 180°. А это уменьшает электрическую длину проводников и увеличивает электрические характеристики антенной решетки. Кроме того, соединение рамок с перекрещиванием, а не с использованием шлейф-вибраторов, ведет к уменьшению размеров антенной решетки.
Предлагаемая абонентская антенна иллюстрируется чертежами, представленным на фиг.1-3.
На фиг.1 показаны излучающие модули, на фиг.2 представлен общий вид антенны, вид спереди, на фиг.3 - общий вид антенны, вид сбоку.
Абонентская антенна 1 (фиг.2) представляет собой решетку, которая содержит несколько этажей излучающих модулей 2 (фиг.1, 2). Каждый модуль 2 составлен из рамок 3. Рамки 3 расположены в одной плоскости и имеют периметр, равный средней длине волны рабочего диапазона. Рамки 3 соединены друг с другом с перекрещиванием и с питанием в точках 4 нулевого потенциала одной из рамок 3. Излучающие модули 2 расположены на лицевой 5 поверхности радиопрозрачного основания 6 и подключены к схеме 7 питания с помощью симметрирующих устройств (на фиг. не показаны). Схема 7 питания выполнена методом печатной технологии и имеет высокочастотный разъем 8 (фиг.3). Схема 7 питания выполнена на одной из сторон фольгированного стеклотекстолита 9 (фиг.3). Причем фольгированный стеклотекстолит 9 одной стороной закреплен на обратной 10 поверхности радиопрозрачного основания 6, а другая сторона его служит отражающим экраном антенны 1.
Абонентская антенна работает следующим образом.
Распределенная схема 7 питания антенны 1 возбуждает в каждой рамке 3 токи равной амплитуды и фазы, формируя тем самым синфазное излучение линейной поляризации в направлении нормали к раскрыву антенной решетки. Ширина диаграммы направленности в горизонтальной плоскости зависит от числа рамок 3 в излучающем модуле 2, размещенных на одном этаже решетки, а в вертикальной плоскости от числа этажей модулей 2.