Ի՞նչ է նշանակում արբանյակային ուղղակիորեն միացված բջջային հեռախոսների (արբանյակային ինտերնետ) ի հայտ գալը տերմինալային անտենաների նախագծման համար։
Արբանյակից բջջային (Satellite IoT) տեխնոլոգիայի վերելքը կապի տեխնոլոգիաների ոլորտում նշանակալի առաջընթաց է։ Ավանդական ցամաքային բջջային ցանցերը արբանյակային ցանցերի հետ ինտեգրելով՝ այն հասնում է «ամբողջական տիրույթի ծածկույթի»։ Սա աննախադեպ մարտահրավերներ է ներկայացնում տերմինալների համար։ անտենա դիզայնը և բացում է նոր ուղիներ տեխնոլոգիական նորարարության համար: Մասնավորապես, սա նշանակում է.
1. Անտենայի նախագծման հիմնական մարտահրավերը. «Բազմահաճախականության, բազմառեժիմի, բարձր արդյունավետության և կոմպակտ չափի» վերջնական հավասարակշռությունը
Հաճախականության տիրույթի համատեղելիություն. Տերմինալային անտենաները պետք է աջակցեն ինչպես ավանդական բջջային տիրույթներին (օրինակ՝ 4G/5G Sub-6GHz), այնպես էլ արբանյակային կապի տիրույթներին (օրինակ՝ L-տիրույթ, S-տիրույթ կամ նույնիսկ Ka/Ku-տիրույթ): Սա պահանջում է, որ անտենաները ունենա չափազանց լայն հաճախականության ծածկույթ:
Ռեժիմի հարմարեցում. Անտենան պետք է ինտելեկտուալ կերպով անցնի «Գետնի ռեժիմի» և «Արբանյակային ռեժիմի» միջև: Գետնի ռեժիմում այն պետք է համապատասխանի բարձր արագության և ցածր լատենտության պահանջներին: Արբանյակային ռեժիմում այն պետք է կարգավորի բարձր հետագծի կորուստը, Դոպլերի տեղաշարժը և արբանյակների դասավորությունը (հատկապես ոչ գեոստացիոնար ուղեծրի արբանյակների համար):
Արդյունավետության և չափի փոխզիջում. արբանյակային կապերը պահանջում են բարձր ուժեղացմամբ անտենաներ՝ իրենց երկար հեռավորությունների և թույլ ազդանշանների պատճառով: Այնուամենայնիվ, սմարթֆոնների նման սարքերի չափերի սահմանափակումները խոչընդոտում են ավանդական պարաբոլիկ անտենաների օգտագործմանը: Սահմանափակ տարածքում բարձր ուժեղացմամբ և արդյունավետությամբ հասնելը մնում է ամենամեծ մարտահրավերը:
| Ազդեցության չափանիշ | Հատուկ պահանջներ | Տվյալների ցուցիչ |
| Բենդի հարմարվողականություն | Աջակցում է բազմաբազոն արբանյակային կապին (L/S/C/X/Ku խումբ) և համատեղելի է ցամաքային բջջային կապի հետ (5G/4G): | Արբանյակային հաճախականության ծածկույթ՝ 1.5-18 ԳՀց; ցամաքային հաճախականության համատեղելիության մակարդակ ≥ 95% |
| Մանրադիտացում և ինտեգրում | Գիտակցեք արբանյակային անտենայի և բջջային հեռախոսի ներկառուցված անտենայի (օրինակ՝ բջջային անտենա) համակեցությունը Wi-Fi անտենա) առանց տերմինալի ձայնի ուժգնությունը մեծացնելու | Անտենայի չափսը՝ ≤ 800 մմ² (սմարթֆոնային տերմինալի համար); Ինտեգրման խտություն՝ ≥ 6 անտենա 10 սմ² տարածքում |
| Հզորություն և ուղղորդվածություն | Պահպանել ազդանշանի կայուն ընդունումը ցածր բարձրության անկյան (≤ 10°) արբանյակային կապի սցենարներում | Անտենայի ուժեղացում՝ ≥ 5dBi (L դիապազոն); Առջևի-հետևի հարաբերակցություն՝ ≥ 15dB |
| Հակամիջամտության արդյունավետություն | Դիմադրեք երկրային էլեկտրամագնիսական ազդանշաններից և արբանյակային ազդանշանների միջխառնվածքից առաջացող միջամտությանը | Միջամտության մերժում՝ ≥ 20dB; Բիթային սխալի հաճախականություն (BER): ≤ 1×10⁻⁶ -120dBm ազդանշանի ուժգնության դեպքում |
| Էներգիայի սպառման օպտիմալացում | Նվազեցրեք անտենայի էներգիայի սպառումը՝ արբանյակային կապի ռեժիմում տերմինալի սպասման ժամանակը երկարացնելու համար | Անտենայի աշխատանքային հոսանքը՝ ≤ 50 մԱ; Սպասման ռեժիմի էներգիայի սպառում՝ ≤ 5 մԱ |
2.Տեխնոլոգիայի զարգացման հիմնական ուղղությունները
Ինտելեկտուալ ճառագայթաձևավորման և փուլային մատրիցային անտենա.
Ապագայի հիմնական ուղղությունը բազմաթիվ անտենային միավորների ինտեգրումն է փուլային մատրիցային անտենաների մեջ, որոնք կարող են ավտոմատ կերպով հետևել արբանյակներին էլեկտրոնային սկանավորման միջոցով՝ առանց ֆիզիկական պտույտի: Սա կարևոր է բարձր արագությամբ շարժվող ցածր ուղեծրով արբանյակների (օրինակ՝ Starlink-ի և StarNet-ի) միացման համար:
Տեխնիկական մարտահրավերը կայանում է բարդ ռադիոհաճախականության առջևի մասշտաբի մատրիցները (ներառյալ փուլային փոխարկիչները և սնուցման ցանցերը) գերբարակ տերմինալների մեջ ինտեգրելու մեջ՝ միաժամանակ վերահսկելով էներգիայի սպառումը և ծախսերը։
Նյութեր և կառուցվածքային նորարարություն.
Անտենայի արդյունավետությունը բարելավվում է, և չափը փոքրանում է՝ օգտագործելով դիէլեկտրիկ ռեզոնատորային անտենա, մագնիսական նյութ կամ մետամատերիալ։
Կառուցվածքային առումով մենք ուսումնասիրում ենք վերակազմաձևվող անտենաները (փոխելով ռեզոնանսային բնութագրերը անջատիչների միջոցով), ծալովի անտենաները (օգտագործելով էկրանի եզրագծերը կամ հեռախոսի շրջանակները որպես ճառագայթիչներ) և բազմաանտենաների միաձուլման նախագծերը (համօգտագործելով արբանյակ, Wi-Fi և այլն): GPS անտենաներ):
Ինտելեկտուալ ալգորիթմներ և համակարգի ինտեգրում.
Անտենայի աշխատանքը կախված է ոչ միայն սարքավորումներից, այլև ինտելեկտուալ ալգորիթմներից (օրինակ՝ արհեստական բանականության վրա հիմնված ճառագայթի կառավարում և ադապտիվ կարգավորում)՝ կապը օպտիմալացնելու և ձեռքի դիրքի տատանումների և խոչընդոտների նման գործոնները փոխհատուցելու համար։
Անտենան, ռադիոհաճախականության առջևի մասը և բազային չիպը պահանջում են խորը համագործակցային նախագծում՝ ծայրից ծայր օպտիմալացման հասնելու համար։
3.Ազդեցությունը արդյունաբերական էկոհամակարգի վրա
Նախագծման շեմը զգալիորեն բարձրացվել է. անտենաների արտադրողները պետք է տիրապետեն ինչպես արբանյակային, այնպես էլ բջջային կապիը՝ միաժամանակ պահպանելով սերտ համագործակցություն չիպերի մատակարարների, սարքերի արտադրողների և արբանյակային օպերատորների հետ։
Փորձարկման բարդությունը մեծանում է. այն պետք է փորձարկվի սիմուլյացված արբանյակային ալիքներում (օրինակ՝ ցածր ուղեծրով արբանյակների բարձր արագությամբ շարժումը) և բարդ գետնային միջավայրերում, ինչը նոր պահանջներ է առաջացնում մութ սենյակի, փորձարկման գործիքների և արձանագրությունների համար։
Արժեքի և շուկա ներթափանցման միջև փոխզիջում. Մինչդեռ բարձրակարգ մոդելները սկզբնապես կարող են ունենալ առանձին արբանյակային անտենայի մոդուլներ, երկարաժամկետ ծախսերի կրճատումը և էներգաարդյունավետության բարելավումը խորը ինտեգրման միջոցով կարևոր են միջին և ցածրակարգ սարքերում զանգվածային ներդրման համար:
4Ապագայի հեռանկար
Փուլային զարգացում.
Կարճաժամկետ. Համակարգը հիմնականում աջակցում է ցածր արագության ծառայություններ, ինչպիսիք են Beidou կարճ հաղորդագրությունները և արտակարգ իրավիճակների SMS-ները, համեմատաբար պարզ անտենաների դիզայնով (օրինակ՝ մակերեսային ամրացվող անտենաներ):
Միջին տիրույթ. Աջակցում է ձայնային և միջին տվյալների փոխանցման արագություններ՝ որպես անցումային լուծումներ օգտագործելով ցատկող անտենաներ կամ արտաքին սարքեր։
Երկարաժամկետ տեսլական. Բարձր արագությամբ լայնաշերտ ինտերնետը և թափանցիկորեն ինտեգրված խելացի անտենային համակարգերը կդառնան ստանդարտ, ինչը օգտատերերին հնարավորություն կտա անխափան անցում կատարել ցամաքային և արբանյակային ցանցերի միջև։
Նոր սերնդի ի հայտ եկող տերմինալներ. սմարթֆոններից բացի, կրելի սարքերը, տրանսպորտային միջոցների մեջ տեղադրվող սարքերը և IoT սենսորները բոլորը կապահովեն արբանյակային ուղիղ կապ, ինչը կհանգեցնի ներկառուցված անտենաների անհատականացված դիզայնի ալիքի։