The given work is devoted to the device representing integration of the omnidirectional microstrip patch antenna in one design with the photodetector. Possibility of use of the device in systems of a radio communication with fiber-optic backbones is presented.

Системы связи, использующие такие стандарты связи как IEEE 802.11 и HiperLAN, работают в гигагерцовом диапазоне. В этом диапазоне для передачи СВЧ сигнала между центральной и базовыми станциями успешно используются волоконно-оптические линии связи, так как практически это более выгодно, нежели распространение сигнала по коаксиальным кабелям. Базовые станции преимущественно качестве носителя передаваемого сигнала используют радиоволны. По этому, существует потребность в простых, недорогих и компактных базовых станциях. Одним из возможных способов упрощения базовых станций является использование антенна, интегрированных в одной конструкции с фотодетектором (интегрированных фотонных антенн [1]). Преимущество такого устройства в том, что сигнал с фотодиода напрямую возбуждает антенну усиления, а такие сложные функции как модуляция, демодуляция и управление каналом выполняются центральной станцией [1].

В работе приведено предлагаемое решение задачи проектирования всенаправленной интегрированной фотонной антенны на основе высокоскоростного фотодиода. В качестве прототипа была выбрана ленточная микрополосковая антенна (МПА). В основу конструкции антенны положена известная концепция антенны, интегрированной в одной конструкции с фотодетектором, изложенная в литературе [1, 2].

Как отмечается в литературе [3], для эффективной работы ленточная МПА должна возбуждаться сразу в нескольких точках. В данной работе излучающий элемент антенны возбуждается от делителя мощности, который в свою очередь, делит сигнал с фотодиода.

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

Рассматриваемое устройство содержит ленточную МПА 2, расположенную на поверхности усеченного кругового конуса 1, микрополосковый делитель мощности 3 и высокоскоростной p-i-n фотодиод 4.

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.

Рисунок 1. Всенаправленная антенна, интегрированная в одной конструкции с фотодетектором

Применение данного устройства не связано с использованием источников питающегося напряжения, что позволяет экономить ресурсы. А наличие у антенны круговой ДН позволяет использовать её при построении беспроводных сетей связи по типу сот.

Список использованной литературы

1. Чиж, А.Л. Интегрированная фотонная антенна на основе высокоскоростного фотодиода для систем радиосвязи с оптическими магистралями / А.Л. Чиж, С.А.Малышев, Е.М. Ящишин // 7-й Белорусско-Российский семинар «Полупроводниковые лазеры и системы на их основе»: сб. науч. тр. – Минск: Институт физики им. Б.И. Степанова НАН Беларуси, 2009. – с. 251–254.

2. VanBlaricum, M.L. Photonic Antenna Reconfiguration: A Status Survey / Michael L. VanBlaricum // Proceedings of the SPIE, Photonics and Radio Frequency II. – San Diego: SA, 1998. – pp. 180–189.

3. Sainati, R.A. CAD of Microstrip Antennas for Wireless Application/ Robert A. Sainati. – London: Artech House, 1996. – pp. 78–85. – ISBN 0890065624.