АНТЕННА ДЛЯ 3G/4G WIFI РОУТЕРОВ

Настоящее техническое решение относится к антенным устройствам для передачи и приема различных видов информации в области беспроводной связи и может быть использовано в беспроводных сетях связи для доступа в Интернет.
В настоящее время в быту используются малогабаритные 3G/4G Wi-Fi роутеры, использующие автономное питание и предназначенные для приема 3G/4G сигнала от базовой станции оператора и передачи пользователю Wi-Fi сигнала внутри помещения. В виду своих малых габаритов, такие роутеры имеют в большинстве своем встроенные ненаправленные приемопередающие антенны, которые имеют малый уровень излучения в заданном направлении. Основное применение таких устройств - это обеспечение беспроводного доступа к сети Интернет в местах, где по различным причинам затруднен доступ к проводной широкополосной сети. Одна из основных характеристик таких роутеров -диаграмма направленности встроенной антенны и уровень ее излучения, определяющий дальность приема и передачи сигнала.
В современных реалиях беспроводные технологии должны обеспечивать максимально возможную дальность приема и передачи сигнала с сохраняемым качеством сигнала. Однако, ориентируясь вышеперечисленными критериями, не стоит забывать и о сложной электромагнитной обстановке в крупных населенных пунктах, где присутствуют разнообразные помехи, излучения, шумы, также препятствующие прохождению сигнала и оказывающие вредное воздействие на окружающую среду.
Из существующего уровня техники известны:
Антенное устройство для усиления сигнала радиомодема (RU 130177, U1, H04W 4/00, опубликовано 10.07.2013 года)
Недостатками данного технического решения являются:
- антенна экранирует Wi-Fi сигнал от радиомодема, в результате чего в помещение попадает малая часть излучаемого Wi-Fi сигнала, а большая часть сигнала излучается в направлении приема сигнала антенной.
Указанный недостаток препятствуют получению технического результата, который обеспечивается заявляемой полезной моделью.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение является увеличение дальности приема 3G/4G сигнала роутером и фокусирование излучаемого им WiFi-сигнала в направлении конечного пользователя, в результате чего обеспечивается дополнительная электромагнитная развязка приемной и передающей части роутера.
Данная задача решается за счет того, что заявленное антенное устройство выполнено в виде конструкции, содержащей многодиапазонную приемопередающую антенну, экран, коаксиальные линии передачи, элемент крепления на вертикальную плоскость, держатель для роутера и характеризуется тем, что многодиапазонная приемопередающая антенна и экран представляют в совокупности направленную антенну для приема 3G/4G сигнала от базовой станции оператора и подключается к антенным гнездам роутера (одному или нескольким) при помощи коаксиальных линий передачи, а экран и встроенная в роутер Wi-Fi антенна представляют другую направленную антенну, предназначенную для передачи Wi-Fi сигнала конечным пользователям внутри помещения, причем держатель для роутера расположен таким образом, что роутер помещается на оптимальном для фокусировки излучения расстоянии от экрана. Вышеописанная конструкция снижает потери сигнала в канале «направленная 3G/4G антенна - роутер» за счет минимальной длины линий связи. В качестве многодиапазонной приемопередающей антенны могут использоваться различные варианты антенн, например: патч-атенна, система из патч-антенн, логопериодическая антенная структура, антенна типа «волновой канал», система диполей, печатные антенны и т.п.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является увеличение дальности передачи Wi-Fi сигнала в выбранном пользователем направлении и уменьшение уровня излучаемой мощности от приемопередающего радиомодуля в других направлениях.
В заявляемом техническом решении одним из неотъемлемых конструктивных элементов является многодиапазонная приемопередающая антенна с экраном, при удалении которых устройство будет представлять из себя обычный 3G-4G роутер с ненаправленной антенной, который не обеспечивает дальности приема и передачи сигнала, а само устройство не достигает заявленного технического результата.
Заявляемое техническое решение является новым, характеризуется совокупностью признаков, отсутствующих во всех известных объектах техники аналогичного назначения.
Сущность технического решения поясняется блок-схемой, представленной на фигуре 1:
1 - элемент крепления на вертикальную поверхность;
2 - многодиапазонная приемопередающая антенна;
3 - экран;
4 - 3G/4G Wi-Fi роутер;
5 - коаксиальные линии передачи;
6 - держатель для роутера.
Рассмотрим работу антенного устройства - многодиапазонная приемопередающая антенна (2) с экраном (3) выносится в область наилучшего приема (например оконный проем помещения) и при помощи элементов крепления (1) размещается на стекле оконного проема. Затем, принятый от базовой станции оператора 3G/4G сигнал с минимальными потерями через коаксиальные линии передачи (5) поступает непосредственно на внешний антенный вход 3G/4G Wi-Fi роутера, в котором принятый 3G/4G сигнал преобразуется в сигнал Wi-Fi и передается к конечному пользователю внутри помещения при помощи встроенной в роутер ненаправленной Wi-Fi антенны и экрана (3), образующих вместе направленную Wi-Fi антенну, фокусирующую полезный сигнал внутрь помещения и уменьшающую излучение в другие стороны.
Преимуществом заявляемого антенного устройства является увеличение дальности приема 3G/4G сигнала роутером и возможность доступа к Wi-Fi сети с большего расстояния по сравнению с обычными роутерами со встроенными приемопередающими антеннами.
Заявляемое техническое решение соответствует критерию «Промышленная применимость», поскольку может быть изготовлено известными техническими средствами, что подтверждено успешным результатом опытного использования заявляемого устройства.
Техническое решение может быть использовано как в быту, так и на производстве.