Зигзагоподібна антена складається з восьми замкнених провідників довжиною L, що утворюють дві ромбоподібні осередку (див. Малюнок). Конструкція антени така, що її провідники, що порушується в точках А і Б, утворюють своєрідну синфазну антенну решітку з чотирьох вібраторів. Пучності (максимуми) струму розташовуються у точок харчування і в кутах, позначених буквами П. Антена має лінійну поляризацію, в показаному на малюнку випадку - вертикальну
Діаграма спрямованості антени зберігається в діапазоні частот з перекриттям fmax / fmin = 2. 2,5 Характеристика спрямованості антени симетрична відносно площини розташування її провідників.
Для збільшення спрямованості зигзагоподібної антени застосовують рефлектор, що відображає падаючу на нього частину енергії в сторону полотна антени Фаза поля, відбитого рефлектором, в площині полотна антени повинна бути близька до фази поля, випромінюваного самим полотном, тоді складання синфазних полів випромінюваного і відбитого сигналів збільшує коефіцієнт спрямованої дії (КНД) антени. Фаза відбитого поля залежить від форми і розмірів екрану, але, головним чином, і від відстані між ним і полотном антени.
Стандарт стільникового зв'язку GSM передбачає роботу систем зв'язку в діапазонах частот 890 960 МГц для GSM-900 та 1710. 1880 МГц для GSM-1800 [3, с 102], причому на частотах 935. 960 МГц і 1805 1880 МГц організовується прямий канал, а на частотах 890 .915 МГц і 1710. 1785 МГц - зворотний канал. В діапазоні частот 890. 960 МГц антена має коефіцієнт біжучої хвилі (КБВ) не гірше 0,77 і КНД не гірше 7 дБ в порівнянні з напівхвильового диполів. В діапазоні частот 1710. 1880 МГц КБВ антени не гірше 0,5, а КНД - не гірше 6 дБ.
Конструкція антени GSM ясна з малюнка.
Основний розрахунковий параметр визначає робочу частоту антени. Для зиґзаґоподібної антени коефіцієнт спрямованої дії - КНД виявляється максимальним при = 0,4.
Максимальний КБВ = 0,8 досягається при відносинах = 0,25. 0,5 КБВ становить величину не менше 0,5. Тому для середньої частоти робочого діапазону антени була обрана величина L = 80 мм, при цьому = L / / \
Крім L, на величину КБВ впливають ширина вібраторів антени d і відстань від полотна антени до рефлектора. Зазвичай рекомендується вибирати d = 0,033 / \. Max. де /\.max - максимальна довжина хвилі робочого діапазону антени.
У нашому випадку d - 10 мм. З точки зору підвищення КНД антени відстань до рефлектора бажано зменшувати, а з точки зору узгодження - збільшувати. У даній конструкції воно становить 45 мм, що забезпечує зазначені вище характеристики антени.
Полотно антени 1 і рефлектор 2 виготовлені з односторонньо фольгованого склотекстоліти марки СФ-1 товщиною 1. 1.5 мм.
Полотно антени утворено двома симетричними квадратними осередками, які вирізаються з фольгованого склотекстоліти з зовнішньої сторони по контуру антени. Внутрішній контур зиґзаґоподібної антени процарапивается різаком з боку фольги, після чого фольга зсередини контуру антени видаляється.
Для полегшення процесу видалення фольги її можна попередньо прогріти потужним паяльником. При бажанні можна видалити і більшу частину діелектрика усередині контуру антени.
У точках, близьких до вершин осередків антенного полотна, свердлити отвори під гвинт МОЗ або М4. Такі ж отвори свердляться в рефлекторе 2 (екрані). Полотно антени 1, з одного боку, і рефлектор 2, з іншого, пригвинчуються до стійок 3 гвинтами Стійки виготовляються з будь-якого діелектричного матеріалу (фторопласт, гетинакс, оргскло і т. П.), Можна поставити і металеві стійки. Усередині них з кожного боку свердлити отвори діаметром 2,4 або 3,2 мм на глибину приблизно 10 мм під гвинти з різьбленням МОЗ або М4. Антена харчується коаксіальним кабелем з хвильовим опором 50 Ом. До точки б припаюють центральний провідник кабелю, звільнений від екранує обплетення, а до точки А - оплетку (екран).
Якщо ж для забезпечення прийнятного сигналу антену потрібно виносити на більшу відстань, вимоги до фідера посилюються. Непоганими характеристиками для даного випадку мають кабелі РК 50-2-21, РК 50-2-2. У описуваної конструкції в якості фідера довжиною 2,5 м використовувався високочастотний коаксіальний кабель РК 50-2-21 з коефіцієнтом загасання на частоті 900 МГц не більше 0,6 дБ / м, на частоті 2 ГГц - 0,8 дБ / м.
Якщо передбачається використовувати антену поза приміщенням, для зниження парусності конструкції рефлектор можна зробити у вигляді решітки з металевих прутів або трубок, розташованих на відстані 0,05 / \ - min один від одного, тут / \ min, - мінімальна довжина хвилі робочого діапазону частот. Елементи рефлектора орієнтують паралельно лінії А-Б, т. Е. В площині поляризації. Для заземлення антени з'єднують точки П - П антенного полотна з екраном металевими стійками, а сам екран надійно кріплять до заземлювальної шини (щоглі, опорі). Усередині антенного полотна видаляють склотекстоліт, звільнений від фольги, а елементи вібраторів антенного полотна захищають антикорозійним покриттям з малими діелектричними втратами
Дані по частотах і довжинах хвиль різних стандартів стільникового зв'язку наведені в таблиці.