Technologie

Modelování antén v ANSYS HFSS

Skupina společností PLM Ural — DelkamUral, oficiální partner společnosti ANSYS, vám představuje překlad článku o aplikaci řešení ANSYS HFSS pro modelování mikrovlnných zařízení. Veškeré dotazy týkající se článku a softwaru můžete směřovat na naše technické specialisty na produkty ANSYS na webových stránkách www.caeexpert.ru a www.caeclub.ru. Překlad provedl Jevgenij Butorov, technik technické podpory skupiny společností PLM Ural — DelkamUral. Původní článek se nachází na webových stránkách http://www.ansys.com/staticassets/ANSYS/staticassets/resourcelibrary/techbrief/abansyshfssforantennasimulation.pdf

Antény se v moderním světě používají téměř všude, od všudypřítomných mobilních telefonů, RFID štítků a bezdrátových tiskáren až po zařízení obranného průmyslu, jako jsou fázované anténní soustavy pro letadla nebo satelitní radarové systémy. Programy pro elektromagnetickou simulaci jsou užitečnými nástroji při vývoji anténních systémů, které umožňují inženýrovi virtuálně vyhodnotit různé scénáře provozu zařízení ve fázi návrhu.

Článek je věnován modelování antén v programu ANSYS HFSS, který je uznávaným lídrem mezi 3D programy pro elektromagnetické modelování mikrovlnných zařízení a zařízení pro vysokorychlostní výměnu dat.

ANSYS HFSS má několik řešičů (FEM, MOM, hybridní, fyzikální optika atd.) a je proto vhodný pro vývoj široké škály RF a mikrovlnných zařízení, včetně antén s ohledem na jejich umístění na platformě. Přítomnost takového počtu řešičů z něj činí velmi flexibilní a zároveň univerzální softwarový produkt.

Obrázek 1 ukazuje hlavní oblasti použití antén. ANSYS HFSS s několika modelovacími technologiemi a automatickým generátorem adaptivní sítě je právem zlatým standardem pro výpočetní přesnost.

Obr. 1. Hlavní oblasti použití antén. Příklady analýzy
v ANSYS HFSS

Miniaturizace antény, omezená šířka pásma kanálu, krátký čas návrhu, interakce antény s dalšími komponentami atd. představují pro konstruktéry vážné výzvy. Pro překonání těchto problémů poskytuje ANSYS HFSS přesné a efektivní automatické řešení, díky čemuž je nejpohodlnějším nástrojem pro modelování antén. V ANSYS HFSS lze analyzovat klíčové charakteristiky, jako je odrazový útlum, vstupní impedance, zisk, směrovost a různé parametry polarizace. Některé funkce následného zpracování, jako je schopnost superponovat 3D vzdálené pole na geometrii antény, mohou být pro konstruktéra neocenitelnou pomocí. ANSYS HFSS dokáže také získat elektrická a magnetická pole v blízkém i vzdáleném poli, což není snadné provést přímým měřením. HFSS v kombinaci s volitelným softwarem Optimetrics umožňuje konstruktérům provádět parametrické výpočty, analýzu citlivosti, statistickou analýzu a optimalizaci antény pomocí metod, jako je kvazi-Newton, vyhledávání vzorů, sekvenční nelineární programování (SNLP), genetické algoritmy atd.

Automatický generátor adaptivní mřížky

Klíčovou vlastností programu ANSYS HFSS je automatické adaptivní generování sítě. V HFSS fyzika studovaného modelu určuje budoucí síť, a nikoli naopak, čímž je zajištěna zaručená přesnost výpočtů. Tato automatizace modelovacího procesu se zaručenou přesností odlišuje HFSS od všech ostatních programů pro elektromagnetické modelování mikrovlnných zařízení.

Adaptivní algoritmus generování sítě zpřesňuje síť v celé geometrii modelu. Tento proces se opakuje, dokud není dosaženo kritéria konvergence nebo zadaného počtu průchodů. Síť bude navíc zpřesňována mnohem rychleji tam, kde je pozorována nejvyšší rychlost změny pole. Obrázek 2 ilustruje proces adaptivního generování sítě na příkladu jednoho prvku pole pracujícího na frekvenci 11,5 GHz s využitím metody konečných prvků (FEM) v HFSS.

Obr. 2. Adaptivní generování sítě s využitím antény Patch jako příkladu

Dostupné technologie pro modelování antén v ANSYS HFSS

HFSS nabízí následující modelovací metody a nástroje v závislosti na typu řešeného problému:

  • metoda konečných prvků (součástí HFSS);
  • metoda integrálních rovnic (součástí HFSSIE);
  • fyzikální optika (zahrnutá v HFSSIE);
  • Galerkinova metoda (časová doména) (zahrnuta v HFSSTR);
  • Sada pro návrh antény obsahující více než 50 standardních návrhů antén (součástí HFSS).

Metoda konečných prvků

Metoda konečných prvků (FEM) je vhodná pro volnou 3D geometrii. Tato metoda znamená, že geometrický model je automaticky rozdělen na několik tetraedrických prvků, které odpovídají odpovídajícím plochám geometrie. Tetraedrické prvky jsou vhodné pro tento typ nestrukturované a nerovnoměrné sítě, protože je lze roztáhnout tak, aby co nejlépe odpovídaly dané geometrii.

Přečtěte si více
Jedná se o okna z barevného skla.

Obr. 3. Příklad řešení úlohy metodou konečných prvků

Termín „metoda konečných prvků“ označuje použití pokročilých matematických metod, které splňují Maxwellovy rovnice pro celý model. Tato metoda je nejúčinnější pro modely, které obsahují mnoho různých materiálů. Jak je znázorněno na obrázku 3, pole se počítají v celém objemu, tj. nejen v oblasti antény a objektu, ke kterému je připojena (v tomto případě lidské hlavy); výpočetní oblast zahrnuje i jejich okolí. Příklad zobrazený na obrázku 3 ilustruje chytrý telefon vedle fantomového modelu lidské hlavy, který simuluje skutečnou specifickou míru pohlcování (SAR). V tomto problému se řešič HFSS a HFSS Optimetrics používají k zvážení různých možností umístění chytrého telefonu vzhledem k lidské hlavě. Provedení takové analýzy pomáhá upravit vlastnosti zařízení tak, aby splňovaly regulační požadavky.

Metoda integrálních rovnic (HFSSIE)

Řešič HFSSIE rozšiřuje možnosti klasického HFSS (FEM). Podobnost rozhraní a nastavení pro řešení HFSSIE s HFSS (FEM) umožňuje uživatelům jeho rychlé zvládnutí. Řešič IE je založen na 3D metodě integrálních rovnic, neboli, jak se jí také říká, metodě momentů (MOM), která umožňuje efektivně řešit otevřené problémy záření a rozptylu. U této metody řešení se proudy počítají pouze na povrchu modelu, jak je znázorněno na obr. 4. Metoda IE je v první řadě nejúčinnější pro kovové konstrukce, ale to neznamená, že konstrukce nemůže obsahovat i dielektrika.

Obr. 4. Změna vyzařovacího diagramu antény

Obr. 5. Metoda integrálních rovnic: a – geometrie rakety;
b — mřížka na povrchu; c — rozložení proudů na povrchu

Mezi typické aplikace metody IE patří modelování antén, stanovení RCS, modelování antény umístěné například na vozidle nebo plošině, řešení problémů elektromagnetické kompatibility atd. Modelování antén pomocí metody integrálních rovnic eliminuje nutnost použití objemu vzduchu s okrajovými podmínkami na vyzařování (otevřený), což by bylo nutné v případě metody konečných prvků (obr. 5). Vývojář tak může pomocí řešiče IE efektivně analyzovat jakékoli elektricky velké kovové struktury, které by bylo obtížné řešit pomocí klasické HFSS (MKP).

Hybridní metoda: metoda konečných prvků a integrálních rovnic

HFSS nabízí možnost kombinovat výhody metody konečných prvků a metody momentů k řešení jednoho problému pomocí hybridní metody. Toto hybridní řešení je velmi výhodné v řadě problémů, protože řešič HFSS (FEM) lze použít k řešení problému uvnitř objemu (objemů) se složitou geometrií (včetně dielektrických prvků antény) a řešič HFSSIE vyřeší problém šíření pole volným prostorem mimo objem FEM. Tím se eliminuje potřeba uzavřít celou geometrii do objemu a řešit celý problém pouze pomocí FEM, čímž se šetří značné zdroje (paměť a čas analýzy). Kromě toho může být doména řešení IE přilehlá k doméně FEM, přičemž proudy mohou plynule protékat z domény řešení, například IE do domény řešení FEM (v případě, že modely analyzované různými metodami jsou fyzicky propojeny). Obrázek 6 ilustruje aplikaci hybridní metody (MKP plus metoda IE) na dvě anténní struktury. První (obr. 6)а) demonstruje řešení systému sestávajícího ze dvou anténních reflektorů (hlavní reflektor o průměru 60 vlnových délek) a napájecího zdroje ve tvaru trychtýře. Napájecí zdroj je modelován pomocí metody konečných prvků (FEM) a hlavní reflektor a subreflektor jsou řešeny metodou IE. Řešení vyžadovalo 37 GB RAM a 3,2 h.

Přečtěte si více
Vinice: pravidla výsadby | Moskevský svaz zahradníků

Druhý příklad (obr. 6б) je družice s polem spirálových antén umístěných na jejím horním povrchu. V tomto případě se k ořezání domény FEM pomocí konformních okrajových podmínek (FEBI typu BC) používá metoda IE. Tento přístup vyžaduje 10krát méně paměti než použití samotné FEM.

Obr. 6. Použití hybridní metody: a – reflektorová anténa; b – anténa na družici s konformními okrajovými podmínkami

Fyzikální optika

HFSSIE také nabízí volitelný řešič, řešič fyzikální optiky (PO). PO je efektivní pro řešení elektricky rozsáhlých problémů. Je však důležité si uvědomit, že při použití této metody se proudy počítají pouze v osvětlené oblasti. V oblasti stínu jsou proudy nulové. Je důležité, aby výsledky získané v klasické HFSS (MKP) mohly být použity jako zdroj buzení.

Mezi typické aplikace patří modelování velkých reflektorových antén, antén umístěných na plošinách nebo jakýchkoli velkých objektech, RCS velkých objektů, jako jsou letadla, lodě nebo satelity. Obrázek 7 ukazuje modelování systému trychtýř-reflektor. Trychtýř je modelován pomocí HFSS (MKP) a je zdrojem primárního elektromagnetického záření. Poté se pomocí těchto vypočítaných polí vypočítají proudy na povrchu reflektoru. Poté se vypočítá sekundární záření, které je nezbytné pro určení polí ve vzdáleném poli. FO umožňuje velmi rychlé získání výsledků, a proto je ideální pro elektricky velké struktury a rychlé vyhodnocení studované struktury.

Obrázek 8 ukazuje další příklad použití FO. V tomto případě je analyzován anténní systém instalovaný na Mezinárodní vesmírné stanici (ISS). V tomto příkladu je metoda FO efektivní, protože umožňuje rychlý výpočet zastínění elektromagnetických polí způsobeného velkou velikostí solárních panelů.

Obr. 7. Modelování reflektorové antény pomocí fyzikální optiky: a — geometrie reflektoru a napájecího trychtýře; b — elektrické pole obklopující trychtýř; c — rozložení proudu po povrchu reflektoru; d — pole ve vzdálené zóně je superponováno na reflektor s rozložením proudu

Obr. 8. Je znázorněn směrový diagram antény instalované na Mezinárodní vesmírné stanici. Je použita metoda FO.

Řešič Galerkinovy časové domény (HFSSTransient)

HFSSTransient je 3D řešič Galerkinových časových domén (DGTD) s plnými vlnami. Řešič metodou konečných prvků v časové doméně vytváří nestrukturovanou síť, která je zároveň adaptivní. Mezi typické aplikace HFSSTransient patří: vývoj pulzního georadaru (GPR), modelování elektrostatického výboje, aplikace metody časové reflektometrie (TDR), vizualizace polí a určení středů rozptylu v úlohách RCS. Obrázek 9 ilustruje problém určení RCS na příkladu letadla F35. Na letadlo dopadá rovinná elektromagnetická vlna pod šikmým úhlem. Na obrázku 9а Je znázorněn taktový podpis EPR a obr. 9б Znázorňuje průchod/odraz elektromagnetické vlny letadlem F35.

Obr. 9. Řešič přechodových jevů s vysokým rozlišením (HFSS): a — taktový podpis EPR;
b – snímek elektromagnetických polí v určitém časovém bodě

Obr. 10. Metoda DDM – rozklad do subdomén: a – koncept;
b – příklady

Technologie HPC. Technologie dekompozice domén (DDM)

Vysoce výkonné výpočty (HPC) nabízejí v HFSS řadu různých technologií, které umožňují efektivní modelování extrémně rozsáhlých a složitých problémů. Jednou z takových technologií je technologie Domain Decomposition Method (DDM), která je obzvláště zajímavá z hlediska modelování velkých antén a anténních soustav. Technologie DDM je založena na filozofii „rozděl a panuj“. Princip DDM je následující: velký problém je rozdělen na malé dílčí problémy. Jak je znázorněno na obr. 10а, velká mřížková doména je rozdělena na menší mřížkové subdomény a každá subdoména je poté řešena na samostatném jádru nebo sadě jader. Jednotlivá jádra mohou být hostována na jednom počítači nebo distribuována mezi více počítačů propojených vysoce výkonnou sítí.

Přečtěte si více
Montáž a instalace sifonu pro umyvadlo, vanu s přepadem, umyvadlo a sprchovou vaničku

DDM je extrémně škálovatelná metoda. V některých případech lze dosáhnout téměř lineárního zrychlení oproti simulacím s jedním jádrem. U konečných periodických struktur, jako jsou anténní soustavy nebo frekvenčně selektivní povrchy, je technika dekompozice vylepšena použitím opakující se geometrie, a tedy sítí, v podoblastech a maticích.

Sada pro návrh antény (ADK)

Nástroj ADK je samostatný nástroj (v současné době je nástroj integrován do HFSS (obr. 11). — Poznámka. za.), což umožňuje automatizovat proces vytváření geometrie antény. K dispozici je více než 50 oblíbených typů antén.

Obr. 11. Menu výběru typu antény

Obr. 12. Některé dostupné typy antén v sadě nástrojů ADK

Vývojář musí vybrat požadovaný typ antény ze stromové struktury a specifikovat potřebné parametry, jako jsou fyzické rozměry, frekvence řešení a okrajové podmínky, které budou použity k přiřazení vnějších hranic modelu v HFSS. Obrázek 12 ukazuje některé z dostupných typů antén.

Závěr

Veřejné i soukromé společnosti, stejně jako univerzity zabývající se vývojem bezdrátových zařízení, včetně návrhů antén, stále častěji využívají programy pro elektromagnetickou simulaci, aby získaly konkurenční výhodu. Při výběru programu je zásadní, aby výsledky simulace antény odpovídaly měřením. ANSYS HFSS poskytuje vysokou výpočetní přesnost při simulaci antén, stejně jako jakýchkoli pasivních mikrovlnných zařízení. Vysoké přesnosti je dosaženo automatickým adaptivním přemísťováním během řešení, které funguje pro všechny metody implementované v HFSS, aplikované na širokou škálu návrhů antén. Pomocí hybridního řešiče v kombinaci s vysoce výkonnými výpočetními technologiemi, jako je DDM, je možné efektivně a v relativně krátkém čase řešit elektricky rozsáhlé problémy. HFSS se navíc snadno používá a má intuitivní rozhraní. Pomocí HFSS budou firmy schopny vyvíjet antény a další mikrovlnná zařízení mnohem rychleji, s vyšší kvalitou a spolehlivostí.

Seznam použitých zdrojů:

  1. Hirth N. Analýzy návrhu antén a integrace platformy s využitím vysokofrekvenčního sodíku a vlákna (HFSS). — Webinář.
  2. Commens M., Silvestro J. Možnosti HPC pro vysoce kvalitní soli s vysokým obsahem tuku (HFSS). – Bílá kniha.
  3. Leo Diaz, Thomas Milligan. Anténní inženýrství s využitím fyziky a optiky. – Učebnice.
  4. Williams L., Rousselle S., Commens M. http://www.microwavejournal.com/articles/457advancesinradarsimulationdesign?v=preview
  5. Rousselle S., Miller M., Sligar A. http://defenseelectronicsmag.com/sitefiles/defenseelectronicsmag.com/files/archive/rfdesign.com/mag/712DEF1.pdf
  6. http://www.synapse.com/newsroom/recent­news/synapse­rf­managermike­schaff­ansys­webinar?destination=node/1099
  7. http://www.ansys.com/Products/Simulation+Technology/ElectronicsRF+&+Microwave
  8. http://ansys.mobi/staticassets/ANSYS/staticassets/resourcelibrary/article/AA­V4­I2­HPC­Options­for­HFSS.pdf

Mobilní internet na chatě velmi často nefunguje tak, jak bychom si přáli: stránky se otevírají pomalu, soubory se špatně stahují, je obtížné komunikovat prostřednictvím videohovoru atd. Všechny tyto problémy se stávají kvůli slabému signálu v místě příjmu internetu. To se často stává, pokud se chata nachází daleko od základnové věže mobilního operátora a také pokud se nachází v oblasti se složitým terénem – může docházet ke stínění signálu.

Aby internet v zemi fungoval stejně rychle a stabilně jako ve velkých městech, je třeba nainstalovat 3G/4G anténu. Ta zajistí stabilní příjem a zesílení internetového signálu, který bude následně routerem distribuován do všech přijímacích zařízení. Anténu si můžete objednat ve specializovaném obchodě nebo si ji vyrobit svépomocí (pokud máte potřebné materiály, dovednosti a trpělivost k provedení jednoduchých instalačních prací).

Kdy se doporučuje instalovat anténu?

Anténa pro internet v obci pomůže v následujících případech:

  • venkovský dům se nachází daleko od opakovače nejbližší základnové věže mobilního operátora;
  • oblast, kde byla dacha postavena, má složitou topografii, což má za následek nerovnoměrné pokrytí zemského povrchu rádiovými vlnami;
  • letní dům je zastíněn blízkými výškovými budovami a dalšími objekty;
  • Pro provoz elektrických zařízení a instalací vzniká aktivní rušení.

Výběrem správné internetové antény s požadovaným ziskem signálu můžete vyřešit výše uvedené problémy a zajistit tak bezproblémový provoz internetu.

Přečtěte si více
Kolik by měl vážit Maine Coon? Od kotěte k dospělému Maine Coon - Maine Coon koťata, kočky, kočky v Yaroslavl. Chovatelská stanice Maine Coon King Size Yaroslavl

Princip fungování antény, její varianty

Princip příjmu signálů jakoukoli anténou je založen na generování indukčních proudů v jejích kovových prvcích, které se nacházejí v zóně vlivu elektromagnetických vln. Směr a síla indukovaného proudu závisí na charakteristikách elektromagnetického pole, což umožňuje zachytit různé rádiové signály bez ohledu na jejich frekvence a modulaci. Proud indukovaný anténou je přenášen kabelem do přijímacího zařízení (routeru), které distribuuje internetový signál do uživatelských zařízení. Distribuce se provádí také prostřednictvím rádiového kanálu nebo pomocí kabelových sítí.

Účinnost antény je určena ziskem, vyjádřeným v dB. U modemů se zisk rovná poměru výkonu signálu přijímaného z externí antény k výkonu signálu přijímaného z antény zabudované v přijímacím zařízení. Zisk je určen konstrukčními vlastnostmi internetové antény a může se lišit pro různé frekvence rádiových vln.

Výstavba

Mezi hlavní konstrukční prvky antény patří:

  • vibrátor – prvek, ve kterém se vlivem elektromagnetických vln indukují proudy; z vibrátoru se přenášejí kabelem do přijímacího zařízení;
  • ředitel je další prvek, který umožňuje zesílení záření v určitém směru; je instalován před vibrátorem a má kratší délku;
  • reflektor – prvek, který směruje rádiové vlny k vibrátoru; je umístěn za vibrátorem a je větší než vibrátor.

Nejjednodušší antény mohou mít pouze vibrátor, zatímco zařízení složitější konstrukce s vysokým ziskem mají několik direktorů a reflektor.

Typy antén

Pro zesílení signálů 3G, 4G a LTE lze použít antény různých provedení:

  • kolík – všesměrové působení ve formě dlouhého kovového kolíku; má malý zesilovací faktor;
  • Yagiho anténa – skládá se z několika kovových kolíků, uspořádaných v pořadí rostoucí délky; poslední z kolíků hraje roli vibrátoru a za ním je reflektor ve tvaru smyčky;
  • panel – konstrukce má jednu velkou kovovou desku, za kterou je umístěno několik menších desek;
  • „Panceco cannon“ je vysoce směrová anténa, realizovaná ve formě několika kovových válců umístěných na jedné ose;
  • trojúhelníkový – tento design se skládá ze dvou trojúhelníkových drátěných rámů;
  • Harčenkův návrh – anténa je vyrobena ve tvaru dvou diamantů z měděného drátu, které jsou vzájemně spojeny; její tvar připomíná číslo 8.

Jak si vyrobit anténu pro zesílení internetového signálu?

Pokud jste „přátelští“ s technologiemi a chcete si sami vyrobit internetovou anténu pro běžný internetový provoz, existuje několik možností, jak tento problém vyřešit. Složitost její výroby přímo závisí na úrovni zesílení signálu, které je třeba dosáhnout. Pokud potřebujete signál pouze mírně zesílit, postačí primitivní improvizované prostředky, ale pokud se základnová stanice nachází ve vzdálenosti několika desítek kilometrů od obce, budete muset vyrobit anténu složité konstrukce a provést mnoho přesných výpočtů.

Nejjednodušší verzí svépomocí sestavené 4G antény je dlouhý (několik metrů) izolovaný měděný vodič. Toto primitivní zařízení poskytne zesílení signálu pouze o několik desetin procenta, ale umožní vám určit, zda instalace výkonnější antény pomůže vyřešit problém se slabým signálem, nebo zda problém spočívá jinde.

Další jednoduchou možností zesílení je instalace reflektoru z plechovky od piva. Reflektor umožňuje soustředit vlny na anténu modemu, což snižuje jejich rozptyl a zlepšuje příjem. Reflektor s modemem by měl být nasměrován k vysílací věži; pokud její umístění není známo, budete muset experimentálně určit, ze které strany přichází silnější signál.

Chcete-li dosáhnout zisku několika dB, můžete si vyrobit kolíkovou internetovou anténu ve tvaru dlouhého kovového válce. Pro zjednodušení výrobního procesu můžete vzít hotovou rádiovou anténu ze starého rádiového přijímače. Zisk takové konstrukce bude o několik procent vyšší než u reflektoru vyrobeného z plechovky.

Chcete-li dosáhnout zesílení signálu 5 až 10 dB, můžete si vyrobit Harchenko anténu – je to nejjednodušší na výrobu. K její výrobě budete potřebovat měděný drát – bude hrát roli vibrátoru, vysokofrekvenční kabel, na jehož konci je anténní konektor a malý hliníkový plech o tloušťce asi 2 mm – používá se jako reflektor.

Přečtěte si více
Otevření kufru BMW, Mercedes a dalších vozidel, pokud jsou klíče v kufru

Velikosti antén pro různé frekvence

Rádiové vlny se vysílají na různých frekvencích, takže pro spolehlivý provoz v určitém rozsahu bude nutné vyrobit anténu určitých rozměrů.

K výrobě 4G antény bude Charčenko potřebovat:

  • drát o průměru 1,5 mm, ze kterého je vyroben kosočtverec o straně 40,5 mm;
  • celková výška antény je 113 mm;
  • Šířka a výška reflektoru jsou 66,5 mm, respektive 113,5 mm.

Reflektor by měl být umístěn ve vzdálenosti 35 mm od vibrátoru a samotná „osmička“ je k vibrátoru připevněna třemi kolíky. U 3G antény lze rozměry přepočítat pomocí online kalkulačky.

Yagiho anténu pro 1800 MHz lze sestavit z hliníkových tyčí různých délek a hliníkového drátu, které jsou připevněny k dřevěné základně. Rozměry nejjednoduššího zařízení budou následující:

  • vibrátor – 80 mm;
  • režiséry – 75 mm;
  • reflektor – 85 mm;
  • vzdálenost mezi kolíky – 40 mm.

Pančenkovo dělo, které bude normálně přijímat signály z věže vzdálené 20 km, lze vyrobit ze sady měděných disků umístěných na jedné ose a tvořících měděný kužel. Pro frekvenci 1800 MHz potřebujete:

  • 3 směrovací kotouče o průměru 42 mm; jsou namontovány ve vzdálenosti 35 mm od sebe;
  • jeden disk o průměru 59 mm (to je další ředitel); je instalován ve vzdálenosti 35 mm od posledního disku o velikosti 42 mm;
  • disk o průměru 81 mm, umístěný ve vzdálenosti 9 mm od disku o průměru 59 mm; hraje roli vibrátoru a je k němu připojen výstupní kabel přes vodivý kolík, ve vzdálenosti 12 mm od okraje disku;
  • Jako reflektor je instalován další disk o průměru 109 mm.

Podobným způsobem se vyrábí trojúhelníková anténa pro frekvenci 2500 MHz, která umožní zesílit internetový signál v obci asi o deset dB. K její výrobě potřebujete:

  • průměr drátu 1,5;
  • trojúhelníková základna 43 mm;
  • strany trojúhelníku jsou 48 mm.

Normální zesílení internetového signálu bude možné, pokud budou výpočty provedeny správně a všechny prvky budou pečlivě nainstalovány. Abyste předešli poškození zásuvky modemu při připojování pevného vodiče použitého při výrobě 3G/4G antény, doporučuje se použít speciální pigtail adaptéry. Většina modemů má konektory standardu CRC9 nebo TS9. Pro výběr správného pigtailu je třeba prostudovat technickou dokumentaci modemu.

Funkční testování

Po dokončení instalačních prací se otestuje funkčnost 3G/4G antény. Nejprve se zkontroluje přítomnost galvanického spojení mezi aktivním vibrátorem a zástrčkou antény. K tomu se použije běžný tester, který je jedním koncem připojen ke kontaktu zástrčky a druhým k vibrátoru. Pokud zařízení vykazuje odpor odlišný od nekonečna, pak se jedná o galvanické spojení a můžete pokračovat do druhé fáze testování.

Spočívá v připojení 3G/4G antény k modemu a spuštění testu na počítači pro kontrolu rychlosti internetového připojení. Získaný výsledek se porovná s hodnotou získanou ve fázi měření bez zesilovací antény. Pokud nedojde ke zvýšení zisku, může být nutné provést dodatečné nastavení antény. K tomu ji otočte o malý úhel a zkontrolujte rychlost připojení. Toto se provádí, dokud se nenajde poloha, ve které je rychlost maximální.

Pokud jste ve škole nechodili do rozhlasových kroužků nebo nechcete ztrácet čas výrobou vlastní internetové antény, můžete si ji vždy koupit ve specializovaném obchodě. V takovém případě bude stačit anténu připojit a užívat si běžné práce na internetu.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Back to top button