УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ

Заявляемое техническое решение относится к области беспроводной связи и может быть использовано, преимущественно, в области мобильной связи и доступа в сеть Интернет.
При сегодняшнем уровне развития информационных технологий цифровой передачи данных человечество практически исчерпало возможности проводных сетей. Реальные прорывы в области передачи данных невозможны без создания принципиально новых устройств и способов их функционирования. Беспроводные технологии передачи информации - это именно то направление, которое сегодня может обеспечить прогресс в области передачи данных и доступа в сеть Интернет.
В последнее время беспроводные устройства связи все больше вытесняют проводную связь. С одной стороны это связано с повышением интеграции и уменьшением стоимости радиочастотных компонентов - радио-трансиверов, антенн и т.п., а с другой - с ростом стоимости материалов и трудозатрат для организации проводной связи.
Беспроводную сетевую технологию используют там, где установка проводных сетей затруднена, невозможна или экономически невыгодна. Кроме того, только беспроводные технологии могут обеспечить передачу данных на мобильных объектах, находящихся в движении.
Опыт эксплуатации беспроводных сетей показывает, что качество их работы в значительной степени зависит от коэффициента усиления абонентских антенн пользователей. Направленные антенны позволяют не только увеличить энергетику радиолинии, но и повысить устойчивость ее работы.
Все беспроводные устройства связи используют антенны для приема и передачи радиосигналов. Одна из основных характеристик антенны - диаграмма направленности, которая определяет характер распределения в пространстве электромагнитного поля, излучаемого или принимаемого антенной.
Напряженность электромагнитного поля внутри здания значительно меньше, чем на открытой местности. Значительная часть энергии сигнала поглощается стенами, деревянными, кирпичными, особенно сильное поглощение происходит в зданиях с железобетонными стенами.
Проведенный патентный поиск не выявил аналогов, близких к заявляемому техническому решению.
Задачей заявляемого технического решения является обеспечение максимального качества связи в современных сетях передачи данных (GSM, 3G, 4G, Wi-Fi, WiMax и т.д.), а также защита пользователя от вредного воздействия электромагнитного излучения.
Достижение поставленной задачи осуществляется с помощью технических решений, рассматривающих два варианта - с одним пассивным элементом и с несколькими пассивными элементами.
Поставленная задача достигается тем, что:
1 - вариант: в устройстве для беспроводной связи, содержащем активный излучающий элемент, пассивный элемент и USB-кабель, активным излучающим элементом является интегрированный радиомодем, с его встроенными приемо-передатчиком и приемо-передающей антенной, причем интегрированный радиомодем размещен в устройстве таким образом, чтобы совместно с пассивным элементом они формировали диаграмму направленности, необходимую для поступления максимального сигнала на встроенную приемо-передающую антенну интегрированного радиомодема, при этом радиомодем соединен с оконечным оборудованием с помощью USB-кабеля.
2 вариант: в устройстве для беспроводной связи, содержащем активный излучающий элемент, несколько пассивных элементов и USB-кабель, активным излучающим элементом является интегрированный радиомодем, с его встроенными приемо-передатчиком и приемо-передающей антенной, причем интегрированный радиомодем размещен в устройстве таким образом, чтобы совместно с пассивными элементами они формировали диаграмму направленности, необходимую для поступления максимального сигнала на встроенную приемо-передающую антенну интегрированного радиомодема, при этом радиомодем соединен с оконечным оборудованием с помощью USB-кабеля.
При этом интегрированный радиомодем в любом из заявляемых устройств, и с одним пассивным элементом, и с несколькими пассивными элементами, может быть соединен с любым оконечным оборудованием, например, или с компьютером, или с хабом, или с мобильным телефоном, или с коммуникатором с помощью USB-кабеля.
Заявляемое техническое решение является новым, так как характеризуется наличием новой совокупности признаков, отсутствующих во всех известных объектах техники аналогичного назначения.
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежами в виде блок-схемы, приведенной на фигурах 1-2, где изображены частные примеры выполнения устройств.
На фиг.1 это выполнение устройства с одним пассивным элементом, где оконечным оборудованием является, например, компьютер.
Устройство для беспроводной связи содержит: пассивный излучающий элемент, например, рефлектор 1, активный излучающий элемент - интегрированный радиомодем 2, USB-кабель 3-, который снабжен разъемом для подсоединения к оконечному оборудованию, например, к компьютеру 4.
На фиг.2 это выполнение устройства, например, с двумя пассивными элементами, где оконечным оборудованием является, например, коммуникатор.
Устройство содержит: пассивные излучающие элементы, например, рефлектор 1 и директор 2, активный излучающий элемент - интегрированный радиомодем 3, USB-кабель 4, который снабжен разъемом для подсоединения, например, к коммуникатору 5.
В рабочем положении активный излучающий элемент устройства - интегрированный радиомодем размещают в устройстве таким образом, чтобы совместно или с одним или с несколькими пассивными элементами формировать диаграмму направленности, необходимую для поступления максимального эфирного сигнала на встроенную приемо-передающую антенну интегрированного радиомодема, и с помощью USB-кабеля подключают устройство к оконечному оборудованию (см. фиг.1, 2).
Рассмотрим работу устройства для беспроводной связи, приведенного на фиг.1 и на фиг.2.
Высокочастотный сигнал от передатчика создает электромагнитное поле, в различных местах пространства оно имеет разную напряженность. Расположим заявляемое устройство (фиг.1, 2), например, внутри жилого помещения, в том месте, где напряженность электромагнитного поля максимальна. Это место определяется экспериментальным путем по показаниям индикатора (аппаратного или программного) оконечного оборудования и чаще всего не совпадает с местом расположения оконечного оборудования и рабочим местом оператора. Усиленное и сконцентрированное заявляемым устройством электромагнитное поле попадает на внутреннюю антенну интегрированного радиомодема и преобразуется в нем в сигнал USB. По гибкому USB кабелю преобразованный сигнал передается в оконечное оборудование, например, или в компьютер, или в мобильный телефон, или в хаб, или в коммуникатор.
При подключении одного пассивного элемента (фиг.1) уровень принимаемого сигнала имеет коэффициент усиления относительно анизотропного излучателя 3-5 дБ.
При подключении двух или нескольких пассивных элементов (фиг.2) уровень принимаемого сигнала существенно возрастает (на 3-5 дБ относительно устройства с одним пассивным элементом) и такое устройство имеет более широкую область применения.
Решение поставленной задачи, а именно, обеспечение максимального качества связи в современных сетях передачи данных, достигается за счет расположения активного излучающего элемента - интегрированного радиомодема - в зоне максимальной напряженности электромагнитного поля.
Технический результат, достигаемый в современных сетях передачи данных (GSM, 3G, 4G, Wi-Fi WiMax и т.д.), при реализации заявляемой полезной модели, заключается в обеспечении максимального качества связи, а также в расширении зоны «покрытия» сетей, в увеличении мест, где можно пользоваться мобильным доступом в сеть Интернет, и в сведении к минимуму потерь ВЧ энергии за счет использования USB-кабеля.
Кроме того, каждый из вариантов заявляемого устройства обеспечивает защиту пользователя от вредного воздействия электромагнитного излучения, так как интегрированный радиомодем помещается не непосредственно в оконечном оборудовании, а вынесен от пользователя на расстояние, обеспечивающее снижение вредного воздействия электромагнитного излучения и экранирован от человека одним или несколькими пассивными элементами.
Заявляемое техническое решение сводит к минимуму потери ВЧ энергии за счет использования USB-кабеля.
Применение каждого из вариантов заявляемого устройства для беспроводной связи позволяет использовать любые интегрированные радиомодемы без вмешательства в их конструкцию, т.к. многие интегрированные радиомодемы не имеют гнезда для подключения внешней антенны. Способ подключения интегрированного радиомодема к оконечному оборудованию расширяет сферу применения заявляемой полезной модели.
Такое устройство быстро и легко устанавливается, не требует вмешательства в конструкцию интегрированных радиомодемов, не требует специальных знаний, инструментов, программного обеспечения и доступно любому пользователю оконечного оборудования.
Возможность промышленного применения заявляемого технического решения подтверждается успешным результатом опытного использования заявляемого устройства, которое может быть изготовлено с использованием известных технических средств, что обуславливает, по мнению заявителя, его соответствие критерию «промышленная применимость».
Заявляемое техническое решение экспериментально подтвердило возможность получения предполагаемого результата.
Настоящее техническое решение может быть использовано как в быту, так и на производстве.