Лагарьков А. Н., Семененко В. Н., Федоренко А. І., Чистячий В. А., Балабуха Н. П., Моісеєв В. П. Інститут теоретичної та прикладної електродинаміки РАН, Москва – 125412, Росія Тел.: (095) 4858322; e-mail: vnsem@hotmail.ru

Анотація – На прикладі антени АМРА065-18 базової станції стільникового зв’язку показана висока ефективність зниження рівнів її бокового випромінювання за рахунок застосування радіопоглинаючих матеріалу на основі штучного магнетика (метаматеріалу). Отримано зниження рівнів бічних пелюсток діаграми спрямованості антени більш ніж на 10 дБ, як для випадку кополярізаціі, так і крос-поляризації, що приводить до зниження коефіцієнта посилення антени не більш ніж на 0.5 дБ.

I. Вступ

В роботі вирішується завдання зниження рівня бокового випромінювання передавальної антени базової станції стільникового зв’язку стандарту CDMA (діапазон 800 – 900 МГц) з метою зниження перешкод авіаційної радіотехнічної системі ближньої навігації.

Проблема електромагнітної сумісності (ЕМС) в даному випадку виникає у зв’язку з тим, що діапазони частот передавальних базових станцій стільникового зв’язку та приймальні апаратури авіаційного навігаційного обладнання збігаються, через що можливе створення ненавмисних перешкод для навігаційної апаратури. Модернізація антени зроблена без зміни конструкції антени і тільки за рахунок установки радіопоглинаючих матеріалів (РПМ).

II. Основна частина

Рис. 1. Антена базової станції з РПМ. Fig. 1. Base station antenna with RAM

Рис. 4. Діаграма спрямованості (дБ) рупорні антени горизонтальної поляризації.

Fig. 5. Far-fieid pattern (dB) of horn antenna with vertical polarization

III. Висновок

Таким чином, розроблені антени при простоті конструкції мають необхідні для секторних антен характеристики випромінювання й узгодження і можуть бути використані для організації цифрової передачі даних в системах зв’язку. В даний час проводиться розробка аналогічних РА для суміжних діапазонів частот.

IV. Список літератури

[1 ] http://info.radiolink.ru/ant_sp.shtml

[2] Http://www.bester-itd.ru/prod/2400/rupor/rupor.htmecTep

[3] Воскресенський Д. І. Антени та пристрої НВЧ. Розрахунок і проектування антенних решіток і їх випромінюючих елементів / Д.І. Воскресенський. – М.: Сов. радіо, 1972.-320с.

HORN ANTENNAS FOR 2,4 GHz RADIO NETWORKS

Mickhayluck Y. P., Savochkin A. A.

Sevastopol National Technical University Sevastopol – 99045, Ukraine phone: (0692) 235-108 e-mail: rt @ sevgtu.sebastopol.ua

Abstract – The results of design the horn antennas with in- homogeneous waveguide as excitation device are considered. The experimental characteristics of antenna radiation are shown and results of horn antenna matching for 2,4 GHz radio networks are reported.

I.  Introduction

Wireless Internet connecting systems in 2,4…2,485 GHz frequency range find now growing interest for practical application. Utilization of these systems may be realized with three main antenna types: near-omnidirectional, sector-shaped and directional. Sector antennas for radio modems are known to have linear polarisation, gain about 12… 15 dB, and VSWR <1.5 [1].

Sector horn antennas (HA) with vertical (VP) and horizontal (HP) polarisations are designed at a Radio Engineering Chair of the Sevastopol national technical university to provide Internet network access by radio channel with radio modems (for example, with Symphony family of modems developed by Proxim or Lucent Orinoco modem series). The external view of antennas discussed is shown in Fig. 1.

II.  Main part

HA find application as sector antennas for 2,4 GHz radio networks, and for higher frequency bands (for example [2]). However constructions of these antennas are complicated enough, because of the constant rectangular cross section waveguide with the shorting plug used in conventional excitation configuration. Waveguide is in turn excited by coax pin exciter and following antenna matching requires the shift and fixing the shorting plug at desired position (the design procedure for these constructions described in detail elsewhere [3]).

In HA designed the horn is excited by the inhomogeneous waveguide being prolongation of the horn, and the waveguide is excited by a coax pin exciter with an original design. The shorting plug in a construction proposed either is absent, or plays a role of a sealing component only. Method of calculation the waveguide and shorting plug parameters providing good matching illustrated in Fig.2 in the form of frequency dependencies of VSWR of HA. As shown in Fig.3 antenna apertures 140×355 mm2 (vertical polarization VP) and 465×105 mm2 (horizontal polarization HP) provide gain of 14,2 to 15 dB within frequency band 2,4…2,485 GHz.

Fig.4 and Fig.5 display the experimental far-field patterns measured in the antenna range of Sevastopol state design bureau of radio communications for HP and VP antennas correspondingly.

Measured in both planes far-field patterns for extreme and central points of frequency band 2,4…2,485 GHz verify the antenna beamwidth stability. Thus, beamwidth at maximum frequency is 4° less for HP antenna and 2° less for VP antenna than those at central frequency equalled to 50° and 60°, correspondingly. The VP beam widths are practically constant within frequency band: 27° for HP antenna and 20° for VP antenna. The side lobe level is less than -15 dB for both antennas.

III.  Conclusion

In conclusion, the antennas developed have simple constructions and satisfy necessary requirements for sector antennas on radiation characteristics and matching conditions. Antennas could be used in communication systems for digital data transmission. Further elaboration of these antennas operating within adjacent frequency bands is now under development.

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології»