RU172417U1 - Антенна устройства связи с пассивным усилителем радиосигнала - Google Patents
Антенна устройства связи с пассивным усилителем радиосигнала Download PDFInfo
- Publication number
- RU172417U1 RU172417U1 RU2015156809U RU2015156809U RU172417U1 RU 172417 U1 RU172417 U1 RU 172417U1 RU 2015156809 U RU2015156809 U RU 2015156809U RU 2015156809 U RU2015156809 U RU 2015156809U RU 172417 U1 RU172417 U1 RU 172417U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- antenna
- communication device
- radio signal
- passive
- fractal
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
Landscapes
- Details Of Aerials (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
Заявленная полезная модель относится к антеннам устройств связи, более конкретно, к антеннам устройств связи, содержащим пассивные усилители (пассивные ретрансляторы) радиосигнала. Техническим результатом является обеспечение эффективности усиления радиосигнала и повышение качества связи устройства связи, которое содержит антенну, содержащую пассивный усилитель радиосигнала, без увеличения энергопотребления. Еще одним техническим результатом является улучшение приемопередающих свойств активной антенны устройства связи без изменения ее схемотехники. Антенна устройства связи, обладающая преимущественно плоской структурой, содержит пассивный усилитель радиосигнала, представляющий собой замкнутую решетку токопроводящего материала, выполненную в форме двумерной самоподобной структуры (двумерного фрактала), предпочтительно, фрактала «ковер Серпинского», плоскостные габариты которой равны или превышают плоскостные габариты активной антенны устройства связи, нанесенную на диэлектрическое основание, причем упомянутая решетка размещена на упомянутой антенне устройства связи параллельно ее плоскости таким образом, чтобы центр упомянутой решетки пересекал линию электромагнитного излучения упомянутой антенны устройства связи, при этом упомянутый пассивный усилитель радиосигнала не содержит фидер и энергетически связан с антенной устройства связи только посредством магнитного поля антенны устройства связи. 6 з.п. ф-лы.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Заявленная полезная модель относится к антеннам устройств связи, более конкретно, к антеннам устройств связи, содержащим пассивные усилители (пассивные ретрансляторы) радиосигнала.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известны различные антенны устройств связи, описанные, в частности, в патентных документах US 2015130670 Al (SAMSUNG ELECTRONICS СО LTD), 14.05.2015 (Dl); ЕР 2645472 Al (SAMSUNG ELECTRONICS CO LTD), 02.10.2013 (D2); CN 104425885 A (HUAWEI DEVICE CO LTD), 18.03.2015 (D3); US 9112266 B2 (MICROSOFT CORP et al.), 18.08.2015 (D4); KR 20150118481 A (LG ELECTRONICS INC), 22.10.2015 (D5); US 2015340757 Al (LG ELECTRONICS INC), 26.11.2015 (D6); KR 101557348 B1 (SS CO LTD), 05.10.2015 (D7). Известные антенны устройств связи обладают преимущественно плоской структурой. Известные антенны устройств связи в некоторых обстоятельствах могут обладать низкими характеристиками приема-передачи, что соответственно, неблагоприятно сказывается на качестве связи устройства связи в целом.
Решение, описанное в D1, может быть принято в качестве ближайшего аналога.
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
О преимуществах фрактальной структуры решетки антенны известно из ряда публикаций, в частности, из публикаций [1-7]. Использование преимуществ фрактальной структуры принимающей решетки в техническом решении, относящемся к пассивным усилителям радиосигнала, позволяет достичь существенного повышения эффективности усиления радиосигнала, что напрямую влияет на качество связи в целом.
Таким образом, задачей заявленной полезной модели является создание антенны устройства связи с улучшенными приемопередающими свойствами.
Техническим результатом является обеспечение эффективности усиления радиосигнала и повышение качества связи устройства связи, которое содержит антенну, содержащую пассивный усилитель радиосигнала, без увеличения энергопотребления. Еще одним техническим результатом является улучшение приемопередающих свойств активной антенны устройства связи без изменения ее схемотехники.
Заявленный технический результат достигается за счет того, что антенна устройства связи, обладающая преимущественно плоской структурой, содержит пассивный усилитель радиосигнала, представляющий собой замкнутую решетку токопроводящего материала, выполненную в форме двумерной самоподобной структуры (двумерного фрактала), предпочтительно, фрактала «ковер Серпинского», плоскостные габариты которой равны или превышают плоскостные габариты активной антенны устройства связи, нанесенную на диэлектрическое основание, причем упомянутая решетка размещена на упомянутой антенне устройства связи параллельно ее плоскости таким образом, чтобы центр упомянутой решетки пересекал линию электромагнитного излучения упомянутой антенны устройства связи, при этом упомянутый пассивный усилитель радиосигнала не содержит фидер и энергетически связан с антенной устройства связи только посредством магнитного поля антенны устройства связи. В некоторых вариантах осуществления заявленной полезной модели, плоскостные габариты упомянутой решетки составляют 16×16 мм или 32×32 мм. В некоторых других вариантах осуществления заявленной полезной модели упомянутый пассивный усилитель содержит крепежный элемент для установки его на антенне устройства связи. Крепежным элементом, соответственно может являться, в частности, клейкое основание или ламинатная пленка.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Заявленная антенна устройства связи, обладающая преимущественно плоской структурой, содержит пассивный усилитель радиосигнала, представляющий собой замкнутую решетку токопроводящего материала, выполненную в форме двумерной самоподобной структуры (двумерного фрактала), предпочтительно, фрактала «ковер Серпинского», плоскостные габариты которой равны или превышают плоскостные габариты активной антенны устройства связи, нанесенную на диэлектрическое основание, причем упомянутая решетка размещена на упомянутой антенне устройства связи параллельно ее плоскости таким образом, чтобы центр упомянутой решетки пересекал линию электромагнитного излучения упомянутой антенны устройства связи, при этом упомянутый пассивный усилитель радиосигнала не содержит фидер и энергетически связан с антенной устройства связи только посредством магнитного поля антенны устройства связи. В некоторых вариантах осуществления заявленной полезной модели, плоскостные габариты упомянутой решетки составляют 16×16 мм или 32×32 мм. В некоторых других вариантах осуществления заявленной полезной модели упомянутый пассивный усилитель содержит крепежный элемент для установки его на антенне устройства связи. Крепежным элементом, соответственно может являться, в частности, клейкое основание или ламинатная пленка. Под плоскостными габаритами понимается длина и ширина решетки пассивного усилителя радиосигнала. Предпочтительно, чтобы длина и ширина решетки пассивного усилителя радиосигнала были равны длине и ширине его диэлектрического основания, на котором выполняется упомянутая фрактальная решетка. В качестве устройства связи может быть использовано любое известное устройство связи, содержащее активную, преимущественно плоскую (полосковую) антенну, такое как смартфон, сотовый телефон, планшетный компьютер, фаблет, персональный компьютер, внешний модуль связи (Wi-Fi или Bluetooth) и т.п. Токопроводящим материалом может являться любой известный из уровня техники материал, обладающий проводниковыми свойствами, например, металлическая фольга, в частности, золотая фольга.
Упомянутый пассивный усилитель радиосигнала размещается параллельно плоскости активной антенны устройства связи на минимально возможном от нее расстоянии, определяемом схемотехникой устройства связи, при этом центр решетки пассивного усилителя радиосигнала пересекает линию электромагнитного излучения активной антенны устройства связи. Электромагнитное излучение, генерируемое активной антенной устройства связи, проецируется на решетку пассивного усилителя радиосигнала. Возникающий согласно принципу взаимоиндукции резонанс повышает уровень исходящего излучения активной антенны устройства связи. В свою очередь посредством упомянутой решетки внешнее электромагнитное излучение поляризуется и фокусируется на активной антенне, что повышает чувствительность антенны устройства связи в целом. Таким образом, пассивный усилитель является энергонезависимым. Коэффициент эффективности применения заявленного пассивного усилителя радиосигнала в обоих случаях определяется геометрическими размерами обоих элементов (активной антенны устройства связи и решетки пассивного усилителя радиосигнала) и порядком фрактального узора усилителя.
Решетка пассивного усилителя радиосигнала, расположенная над излучающей плоскостью активной антенны, выполнена в виде каскадного соединения самоподобных структур из модели изгиба токопроводящего материала на угол, предпочтительно определяемый фракталом «ковер Серпинского» или любым другим фракталом, если при этом соблюдается сопоставимость плоскостных габаритов пассивного усилителя и активной антенны устройства связи. Полная матрица А-параметров всей решетки может быть определена в виде степени матриц передачи [а] для элементарной структуры и приведена к виду:
Входной импенданс, соответственно, определяется соотношением:
где A11, А12, А21 - элементы матрицы эквивалентного закрытого контура, которые определяются выражением (1).
Так, для усилителя радиосигнала на основе фрактала «ковер Серпинского» первого порядка с плоскостными габаритами 32×32 мм, расположенного над проводящей плоскостью активной антенны устройства связи сопоставимых размеров и выполненного из токопроводящего материала толщиной 100 мкм, на высоте над экраном активной антенны h=l мм, были получены коэффициенты 1,273-1,826 при взаимоиндукции на резонансных частотах 0,093-6,517 ГГц.
Пассивный усилитель радиосигнала изготавливают путем придания токопроводящему материалу самоподобной геометрической формы, в частности, формы фрактала «ковер Серпинского». Вместе с тем, любая геометрическая форма может быть использована. Выбор геометрической формы определяется лишь необходимостью того, чтобы плоскостные габариты фрактальной решетки пассивного усилителя были сопоставимы или, как минимум, превышали плоскостные габариты антенны устройства связи. Такая структура может быть получена известными способами, в частности, аддитивным и субтрактивным.
В частности, в случае аддитивного метода, из основания, являющегося изоляционным материалом (диэлектриком), в частности, текстолитовым или стеклотекстолитовым, плотной бумагой, полимерным материалом, вырезают требуемую основную геометрическую двумерную форму пассивного ретранслятора. Толщина диэлектрика определяется требуемой механической и/или электрической прочностью. Основание при этом, соответственно, может содержать так же клейкое основание для прикрепления его на элемент устройства связи. Затем на полученную основную двумерную форму наносят проводник в виде фольгированного материала (металлической фольги). Выбор фольгированного материала осуществляется, исходя из требований, предъявляемым к материалоемкости процесса изготовления заявленного пассивного ретранслятора, а также требуемого коэффициента усиления. Нанесение фольгированного материала на полученную основную двумерную форму осуществляется посредством метода горячего тиснения с помощью пресс-формы, максимально точно повторяющей рисунок фрактальной решетки пассивного ретранслятора.
В случае с субтрактивным методом сначала изготавливают требуемую основную двумерную форму пассивного ретранслятора из изоляционного материала, содержащего на одной из сторон металлизированное покрытие. После этого на полученную форму защитным слоем наносят рисунок фрактальной решетки пассивного ретранслятора и осуществляют травление незащищенных участков химическими методами, например, посредством вытравливания в водном растворе хлорида железа. Защитный слой, в частности, может быть нанесен фотолитографическим способом.
Закрепление пассивного усилителя на антенне устройства связи осуществляется любым известным из уровня техники методом, в частности, с помощью клейкого основания пассивного усилителя или с помощью ламинатной пленки.
Вместе с тем, специалисту в данной области техники должно быть очевидно, что так же и иные способы нанесения фольгированного материала на диэлектрик таким образом, чтобы фольгированным материалом создавалась фрактальная решетка пассивного усилителя радиосигнала, могут быть использованы, если такие способы обеспечивают требуемую точность и порядок фрактальной решетки. Такими способами, в частности, может быть способ лазерной гравировки, а также некоторые высокоточные способы механической обработки.
Настоящее описание осуществления заявленной полезной модели демонстрирует лишь частный вариант осуществления и не ограничивает иные варианты реализации заявленной полезной модели, в частности, иные формы фрактальной структуры решетки пассивного усилителя, поскольку возможные альтернативные варианты осуществления заявленной полезной модели, не выходящие за пределы объема информации, изложенной в настоящей заявке, должны быть очевидными для специалиста в данной области техники, имеющим обычную квалификацию, на которого рассчитана заявленная полезная модель.
Список цитированных непатентных источников:
1. Flexible Substrate Antennas (HTNDAWI PUBLISHING CORPORATION), 2012.
2. Study of the "Sierpinski's Carpet" Fractal Planar Antenna by the Renormalisation Method (C. LARBI et al.), 01.01.2007.
3. Stacked Microstrip Patch Antenna: Gain and Bandwidth Improvement, Effect of patch rotation A (RUSHIT D TRIVEDI et al.), 31.12.2014.
4. Experimental Study of Stacked Rectangular Microstrip Antenna for Dual-Band (RAJESH KUMAR VISHWAKARMA et al.), 02.2010.
5. A STACKED MICROSTRIP PATCH ANTENNA WITH FRACTAL SHAPED DEFECTS (H. TIWARI et al.), 2010.
6. STACKED SIERPINSKI CARPET FRACTAL ANTENNA FOR X-BAND APPLICATIONS (ANUJ ATTRI), 07.2013.
7. Фрактальные антенны (В.И. СЛЮСАРЬ), 09.2002.
Claims (7)
1. Антенна устройства связи, обладающая преимущественно плоской структурой, отличающаяся тем, что содержит пассивный усилитель радиосигнала, представляющий собой замкнутую решетку токопроводящего материала, выполненную в форме двумерной самоподобной структуры (двумерного фрактала), причем пассивный усилитель радиосигнала не содержит фидер и энергетически связан с упомянутой антенной устройства связи только посредством магнитного поля антенны устройства связи.
2. Антенна по п. 1, отличающаяся тем, что упомянутый пассивный усилитель радиосигнала представляет собой замкнутую решетку токопроводящего материала, выполненную в форме двумерной самоподобной структуры (двумерного фрактала), плоскостные габариты которой равны или превышают плоскостные габариты активной антенны устройства связи, нанесенную на диэлектрическое основание, причем упомянутая решетка размещена параллельно плоскости активной антенны устройства связи на минимально возможном от нее расстоянии таким образом, чтобы центр упомянутой решетки пересекал линию электромагнитного излучения активной антенны устройства связи, при этом упомянутый пассивный усилитель радиосигнала не содержит фидер и энергетически связан с антенной устройства связи только посредством магнитного поля антенны устройства связи.
3. Антенна по любому из пп. 1 или 2, отличающаяся тем, что что упомянутая двумерная самоподобная структура представляет собой фрактал «ковер Серпинского».
4. Антенна по любому из пп. 1, 2, отличающаяся тем, что плоскостные габариты упомянутой решетки токопроводящего материала равны или превышают плоскостные габариты упомянутой антенны устройства связи.
5. Антенна по п. 4, отличающаяся тем, что плоскостные габариты упомянутой решетки составляют 16×16 мм или 32×32 мм.
6. Антенна по п. 3, отличающаяся тем, что плоскостные габариты упомянутой решетки токопроводящего материала равны или превышают плоскостные габариты упомянутой активной антенны устройства связи.
7. Антенна по п. 6, отличающееся тем, что плоскостные габариты упомянутой решетки составляют 16×16 мм или 32×32 мм.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015156809U RU172417U1 (ru) | 2015-12-29 | 2015-12-29 | Антенна устройства связи с пассивным усилителем радиосигнала |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015156809U RU172417U1 (ru) | 2015-12-29 | 2015-12-29 | Антенна устройства связи с пассивным усилителем радиосигнала |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU172417U1 true RU172417U1 (ru) | 2017-07-07 |
Family
ID=59310204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015156809U RU172417U1 (ru) | 2015-12-29 | 2015-12-29 | Антенна устройства связи с пассивным усилителем радиосигнала |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU172417U1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10209732A (ja) * | 1997-01-27 | 1998-08-07 | Sanwa Insatsu:Kk | マイクロリピーターアンテナ |
| EP0961413A2 (en) * | 1998-05-25 | 1999-12-01 | Nokia Mobile Phones Ltd. | A transport package for a mobile station |
| JP2006109214A (ja) * | 2004-10-07 | 2006-04-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 携帯無線装置 |
| GB2506213A (en) * | 2012-08-19 | 2014-03-26 | Md Abdullah Al Mahmud | Mobile phone signal boosting protective cover |
| RU154867U1 (ru) * | 2015-04-01 | 2015-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЦЕНТР-ТД" | Пассивный усилитель радиосигнала |
-
2015
- 2015-12-29 RU RU2015156809U patent/RU172417U1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10209732A (ja) * | 1997-01-27 | 1998-08-07 | Sanwa Insatsu:Kk | マイクロリピーターアンテナ |
| EP0961413A2 (en) * | 1998-05-25 | 1999-12-01 | Nokia Mobile Phones Ltd. | A transport package for a mobile station |
| JP2006109214A (ja) * | 2004-10-07 | 2006-04-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 携帯無線装置 |
| GB2506213A (en) * | 2012-08-19 | 2014-03-26 | Md Abdullah Al Mahmud | Mobile phone signal boosting protective cover |
| RU154867U1 (ru) * | 2015-04-01 | 2015-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЦЕНТР-ТД" | Пассивный усилитель радиосигнала |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Dua et al. | 2.45 GHz microstrip patch antenna with defected ground structure for bluetooth | |
| Rano et al. | Extremely compact EBG‐backed antenna for smartwatch applications in medical body area network | |
| Poggiani et al. | 24‐GHz Patch antenna array on cellulose‐based materials for green wireless internet applications | |
| RU154867U1 (ru) | Пассивный усилитель радиосигнала | |
| Mane et al. | Comparative study of microstrip antenna for different subsrtate material at different frequencies | |
| JP2006319496A (ja) | Ｒｆｉｄタグ | |
| TW591821B (en) | A miniaturized CPW-fed slot antenna with the dual-frequency operation | |
| CN111509380A (zh) | 天线及制备方法、天线阵列、电子设备 | |
| Kiyani et al. | A single-feed wideband circularly polarized dielectric resonator antenna using hybrid technique with a thin metasurface | |
| US10553935B2 (en) | Planar RF antenna with duplicate unit cells | |
| RU172417U1 (ru) | Антенна устройства связи с пассивным усилителем радиосигнала | |
| WO2016159828A1 (ru) | Пассивный усилитель радиосигнала | |
| Cherevko et al. | Ecological graphene antennas modeling for multi-channel systems for transferring atmospheric data and oceanological information in the range of cellular communications | |
| RU154868U1 (ru) | Устройство связи с пассивным усилителем радиосигнала | |
| JP2014103515A (ja) | 板状逆ｆアンテナ | |
| RU172416U1 (ru) | Пассивный усилитель радиосигнала с защитным корпусом | |
| US20230318183A1 (en) | Metasurface for smartphone antenna, and smartphone device comprising same | |
| RU172415U1 (ru) | Защитное устройство для корпуса устройства связи, содержащее пассивный усилитель радиосигнала | |
| Doan et al. | Low-profile, dual-band, unidirectional RFID tag antenna using metasurface | |
| Yahya et al. | Dual-band GPS/LoRa antenna for internet of thing applications | |
| CN104124510A (zh) | Gps天线、主板及无线通信装置 | |
| JP2006345038A (ja) | プリントアンテナ | |
| CN205282645U (zh) | 一种物联网天线和具有该天线的物联网设备 | |
| Zhou et al. | A novel direction of arrival estimation technique using a single UWB antenna | |
| Mustafa et al. | Develop model for an antenna with dual band microstrip patches |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20171230 |
|
| PD9K | Change of name of utility model owner | ||
| NF9K | Utility model reinstated |
Effective date: 20210114 |
|
| PC91 | Official registration of the transfer of exclusive right (utility model) |
Effective date: 20210217 |