Гоголенко Е. Ю., Паслён В. В.

ВСЕНАПРАВЛЕННАЯ АКТИВНАЯ ФОТОННАЯ АНТЕННА

Источник: Сучасні проблеми радіотехніки та телекомунікацій «РТ - 2011»: Матеріали 7-ої міжнар. молодіжної наук.-техн. конф., Севастополь 11 — 15 квітня 2011 р. / М-во освіти і науки, молоді та спорту України, Севастоп. нац. техн. ун-т; наук. ред. Ю.Б. Гімпілевич. — Севастополь: СевНТУ, 2011. — С. 221. – ISBN 978-966-2960-93-8..

Abstract — Photonically driven antenna units suited for use in radio communication systems with fiber-optic backbones are presented. The paper offers a new omnidirectional antenna design.

1. Введение

Системы радиосвязи постоянно перемещаются в более высокие частоты. Современные системы связи, использующие стандарты IEEE 802.11 и HiperLAN, работают в гигагерцовом диапазоне. В данном диапазоне передача СВЧ сигнала между центральной и базовыми станциями, зачастую, осуществляется по волоконно-оптическим линиям, так как практически это более выгодно нежели распространение сигнала по коаксиальным кабелям. Построение базовых станций с большим радиусом действия, ввиду сильного затухания СВЧ сигналов в пространстве, требует значительных ресурсов. Поэтому существует потребность в простых, недорогих и компактных базовых станциях. Одним из возможных способов упрощения базовых станций является использование фотонных антенн [1]. Преимущество фотонных антенн в том, что сигнал к ним подается с помощью оптического волокна, а сигнал с фотодиода напрямую возбуждает антенну.

В докладе предлагается новая конструкция фотонной антенны, отличающаяся всенаправленностью, в то время как аналоги, обладают выраженными направленными свойствами.

2. Основная часть

При проектировании антенны следует учитывать ряд факторов. Задача упрощается, если четко определить вид требуемой диаграммы направленности (ДН), диапазон рабочих частот и условия в которых будет эксплуатироваться антенна.

В докладе приведено решение задачи проектирования всенаправленной фотонной антенны. В качестве прототипа всенаправленной фотонной антенны была выбрана ленточная микрополосковая антенна (МПА). В основу конструкции антенны положена известная концепция фотонных антенн, изложенная в литературе [1, 2]

Расположение ленточной МПА на поверхности усеченного кругового конуса, как показано на рис.1, позволяет получить круговую ДН, в плоскости нормальной к оси симметрии конуса, и с максимумом направленным нормально к поверхности конуса.

В качестве источника управляющих сигналов 5 используется источник с необходимыми спектральными свойствами – например, специально подобранный мощный светодиодный источник. Управляющий сигнал от источника к фотодиоду распространяется через оптоволокно 6.

Рис. 1 — Всенаправленная активная фотонная антенна

3. Заключение

Таким образом, благодаря наличию круговой ДН, данной активной фотонной антенне присущи следующие преимущества:

1. угол облучения пространства достигает полного угла (360°);
2. возможность применения антенной системы без необходимости ориентировки на антенну приемной станции;
3. возможность использования предложенной антенны для построения систем радиосвязи по типу соты.