Антенна на основе управляемых пассивных рассеивателей

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 29 сентября 2012.

Антенна на основе управляемых пассивных рассеивателей — это антенна имеющая диаграмму направленности и состоящая из массива антенных излучателей (управляемых пассивных рассеивателей), управление которыми регулируется программным обеспечением для получения необходимой диаграммы направленности. Ключевым фактором в данном типе антенн является программное обеспечение отвечающее за формирование требуемой диаграммы направленности — система управления использующая механизмы самоорганизации (самонастройки) массива рассеивателей.

Преимущества

Данный тип антенн является одним из самых современных на сегодняшний день и является некоторым аналогом антенн с фазированной антенной решеткой.

Антенны изготовленные по данной технологии, обладают следующими преимуществами:

1. Возможность применения на очень широком частотном диапазоне от 100 мегагерц до 10 ГГц.
2. Установление связи требуемого качества даже в тех случаях, когда взаимное положение источника и приемника излучения изменяется с течением времени
3. Автоматическое формирование распределенных беспроводных сетей со множеством узлов
4. Корректировка потерь связи, возникающих при отклонении антенных мачт, возникающих под воздействием внешних факторов (ветер и т. д.)
5. Минимизация влияния источников помех на качество связи
6. Минимизация отрицательного влияния на качество связи отражений сигнала от окружающих объектов
7. Определение направления на движущийся источник сигнала
8. Низкая себестоимость — на уровне качественных всенаправленных антенн, что позволяет использовать эту технологию в бытовом применении
9. Высокая чувствительность
10. Высокий коэффициент усиления

Описание технологии

Предположительно, эта страница или раздел нарушает авторские права. Eё содержимое, вероятно, скопировано с http://aofi.ru/antennas практически без изменений. Пожалуйста, проверьте дату предполагаемого источника в Архиве Интернета и сравните с датой внесения правок в статью. Если вы считаете, что это не так, выскажите ваше мнение на странице обсуждения этой статьи. Если Вы автор, то оформите разрешение на использование текста Дата обнаружения нарушения: 29 сентября 2012. Выявившему нарушение: Пожалуйста, поместите сообщение {{subst:nothanks cv|pg=Антенна на основе управляемых пассивных рассеивателей|url=http://aofi.ru/antennas}} -- ~~~~ на страницу обсуждения участника, создавшего статью Администраторам: ссылки сюда, история (последнее изменение), журналы, удалить. Автору статьи: Авторские права, Получение разрешений, Что делать?

Антенны на основе массива управляемых пассивных рассеивателей могут быть исполнены как в варианте с возможностью секторного сканирования, так и в варианте кругового сканирования.

Исполнение в режиме секторного сканирования

Концептуально схема высокочувствительной антенны на 2,4 ГГц, обладающей высоким коэффициентом усиления и возможностью секторного сканирования состоит из зеркала, образованного трехмерным массивом управляемых рассеивателей, и приемопередающего элемента (облучателя).

В качестве управляемых рассеивателей используются электрические вибраторы, нагруженные в центре емкостным импедансом, значение которого может изменяться. Вариация импеданса нагрузки позволяет настраивать фазу рассеянной вибратором волны. Одновременно с этим изменяется и амплитуда рассеянного поля. Предлагаемая конструкция (при которой рассеиватели размещаются в пространстве, а не на плоскости) позволяет произвольным образом изменять взаимное расположение рассеивателей, что расширяет возможности по оптимизации ее структуры для получения тех или иных характеристик.

Принцип работы изделия следующий — для эффективного приема излучения, значения нагрузок рассеивателей выбираются таким образом, чтобы фазы волн, создаваемых рассеивателями, обеспечивали оптимальное сложение этих волн в точке расположения приемопередающего элемента (облучателя).

Это достигается путем специальной конструкции рассеивателя — электрического диполя, а также архитектуры всего зеркала, сформированного из рассеивателей, а также, конструкции облучателя зеркала и его расположения относительно рассеивателей.

Рассеиватель представляет собой одностороннюю печатную плату и образован плечами диполя, трансформатором импеданса — длинной линией, варикапом, подключенным к длинной линии, шунтирующими дросселями, отделяющими ВЧ часть рассеивателя от управляющих линий, по которым к варикапу прикладывается напряжение смещения. Длинная линия (трансформатор импеданса) введена в конструкцию для расширения диапазона изменения импеданса нагрузки на входе диполя.

Исполнение в режиме кругового сканирования

Антенны с круговым сканированием образованы многоярусной колинеарной антенной, окруженной слоем пассивных рассеивателей специальной конструкции (расчитанной с учетом влияния на их характеристики близко расположенного активного элемента и линий управления).

Антенны с круговым сканированием имеют следующие характеристики:

1. Рабочий диапазон частот — 2.4 ГГц
2. Ширина полосы — 100/200 МГц
3. Коэффициент усиления — до 8 dBi
4. Диапазон углов сканирования — 360 градусов в горизонтальной плоскости

Сферы применения

Наиболее перспективными представляются следующие варианты применения антенн, построенных на основе массива управляемых пассивных рассеивателей:

1. 3G / LTE модем, оборудованный управляемой антенной
2. WiFi точки доступа, оборудованные управляемой антенной
3. Самонастраиваемые антенны для быстроразворачиваемых систем связи на неподготовленных территориях (в том числе с большим числом узлов)
4. RFID системы большой дальности
5. Клиентские терминалы для систем спутниковой связи
6. Охранные радиолокационные системы
7. Системы пеленгации подвижных объектов, передвигающихся по ограниченной территории
8. Распределенные антенные системы (технология Disctributed Antennas Systems — DAS)