რას ნიშნავს თანამგზავრთან პირდაპირ დაკავშირებული მობილური ტელეფონების (საგნების თანამგზავრული ინტერნეტი) გავრცელება ტერმინალის ანტენის დიზაინისთვის?
თანამგზავრიდან მობილურზე (სატელიტური ნივთების ინტერნეტი) ტექნოლოგიის აღზევება საკომუნიკაციო ტექნოლოგიების სფეროში მნიშვნელოვან გარღვევას წარმოადგენს. ტრადიციული ხმელეთის ფიჭური ქსელების თანამგზავრულ ქსელებთან ინტეგრირებით, ის „სრული დომენის დაფარვას“ აღწევს. ეს ტერმინალებისთვის უპრეცედენტო გამოწვევებს წარმოადგენს. ანტენა დიზაინი და ტექნოლოგიური ინოვაციების ახალ გზებს ხსნის. კერძოდ, ეს ნიშნავს:
1. ანტენის დიზაინის ძირითადი გამოწვევა: „მრავალსიხშირიანი, მრავალრეჟიმიანი, მაღალი ხარისხისა და კომპაქტური ზომის“ საბოლოო ბალანსი
სიხშირული დიაპაზონის თავსებადობა: ტერმინალური ანტენები უნდა უჭერდნენ მხარს როგორც ტრადიციულ ფიჭურ დიაპაზონებს (მაგ., 4G/5G Sub-6GHz), ასევე თანამგზავრული კომუნიკაციის დიაპაზონებს (მაგ., L-დიაპაზონი, S-დიაპაზონი ან თუნდაც Ka/Ku-დიაპაზონი). ეს მოითხოვს, რომ ანტენას ჰქონდეს უკიდურესად ფართო სიხშირული დაფარვა.
რეჟიმის ადაპტაცია: ანტენა ინტელექტუალურად უნდა გადაერთოს „მიწის რეჟიმსა“ და „სატელიტურ რეჟიმს“ შორის. მიწის რეჟიმში ის უნდა აკმაყოფილებდეს მაღალი სიჩქარისა და დაბალი შეყოვნების მოთხოვნებს. თანამგზავრულ რეჟიმში ის უნდა უმკლავდებოდეს მაღალი ტრაექტორიის დანაკარგს, დოპლერის წანაცვლებას და თანამგზავრების გასწორებას (განსაკუთრებით არაგეოსტაციონარული ორბიტის თანამგზავრებისთვის).
კომპრომისი შესრულება-ზომა: თანამგზავრული კავშირები მოითხოვს მაღალი გამაძლიერებლის ანტენებს მათი დიდი მანძილისა და სუსტი სიგნალის გამო. თუმცა, სმარტფონების მსგავსი მოწყობილობების ზომის შეზღუდვები ხელს უშლის ტრადიციული პარაბოლური ანტენების გამოყენებას. შეზღუდულ სივრცეში მაღალი გამაძლიერებლისა და ეფექტურობის მიღწევა კვლავ უდიდეს გამოწვევად რჩება.
| ზემოქმედების განზომილება | სპეციფიკური მოთხოვნები | მონაცემთა ინდიკატორი |
| ზოლის ადაპტირება | მრავალზოლიანი სატელიტური კომუნიკაციის მხარდაჭერა (L/S/C/X/Ku დიაპაზონი) და თავსებადობა ხმელეთის მობილური კომუნიკაციის დიაპაზონებთან (5G/4G) | თანამგზავრის დიაპაზონის დაფარვა: 1.5-18 გჰც; სახმელეთო დიაპაზონის თავსებადობის მაჩვენებელი ≥ 95% |
| მინიატურიზაცია და ინტეგრაცია | თანამგზავრული ანტენისა და მობილური ტელეფონის ჩაშენებული ანტენის (მაგ., ფიჭური ანტენა) თანაარსებობის გაცნობიერება Wi-Fi ანტენა) ტერმინალის ხმის გაზრდის გარეშე | ანტენის ზომა: ≤ 800 მმ² (სმარტფონის ტერმინალისთვის); ინტეგრაციის სიმჭიდროვე: ≥ 6 ანტენა 10 სმ² სივრცეში |
| გაძლიერება და მიმართულება | დაბალი სიმაღლის კუთხის (≤ 10°) თანამგზავრული კომუნიკაციის სცენარებში სიგნალის სტაბილური მიღების შენარჩუნება | ანტენის გაძლიერება: ≥ 5dBi (L დიაპაზონი); წინა-უკანა თანაფარდობა: ≥ 15dB |
| ჩარევის საწინააღმდეგო შესრულება | ხმელეთის ელექტრომაგნიტური სიგნალებისა და თანამგზავრებს შორის სიგნალების ჩარევისგან თავის დაცვა | ჩარევის უარყოფა: ≥ 20dB; ბიტური შეცდომის სიხშირე (BER): ≤ 1×10⁻⁶ -120dBm სიგნალის სიძლიერის დროს |
| ენერგიის მოხმარების ოპტიმიზაცია | შეამცირეთ ანტენის ენერგომოხმარება, რათა გაზარდოთ ტერმინალის ლოდინის დრო თანამგზავრული კომუნიკაციის რეჟიმში | ანტენის სამუშაო დენი: ≤ 50mA; ლოდინის რეჟიმში ენერგომოხმარება: ≤ 5mA |
2.ტექნოლოგიის განვითარების ძირითადი მიმართულება
ინტელექტუალური სხივის ფორმირებისა და ფაზირებული მასივის ანტენა:
მომავლის მთავარი მიმართულებაა ფაზირებულ მასივურ ანტენებში მრავალი ანტენის ერთეულის ინტეგრირება, რომლებსაც შეუძლიათ თანამგზავრების ავტომატური თვალყურის დევნება ელექტრონული სკანირების გზით ფიზიკური ბრუნვის გარეშე. ეს გადამწყვეტია მაღალსიჩქარიანი მოძრავი დაბალორბიტალური თანამგზავრების (როგორიცაა Starlink და StarNet) დასაკავშირებლად.
ტექნიკური გამოწვევა მდგომარეობს რთული რადიოსიხშირული წინა ნაწილის მასივების (მათ შორის ფაზის გადამრთველებისა და დენის მიწოდების ქსელების) ულტრათხელ ტერმინალებში ინტეგრირებაში, ენერგომოხმარებისა და ხარჯების კონტროლის პარალელურად.
მასალები და სტრუქტურული ინოვაცია:
ანტენის ეფექტურობა გაუმჯობესებულია და ზომა მცირდება დიელექტრიკული რეზონატორული ანტენის, მაგნიტური მასალის ან მეტამასალის გამოყენებით.
სტრუქტურულად, ჩვენ შევისწავლით რეკონფიგურირებად ანტენებს (რეზონანსული მახასიათებლების შეცვლა გადამრთველების საშუალებით), დასაკეც ანტენებს (ეკრანის საზღვრების ან ტელეფონის ჩარჩოების გამოყენება რადიატორებად) და მრავალანტენიან შერწყმის დიზაინებს (თანამგზავრის, Wi-Fi-ს და სხვა მსგავსი მოწყობილობების გაზიარება). GPS ანტენები).
ინტელექტუალური ალგორითმები და სისტემური ინტეგრაცია:
ანტენის მუშაობა დამოკიდებულია არა მხოლოდ აპარატურაზე, არამედ ინტელექტუალურ ალგორითმებზეც (მაგალითად, ხელოვნური ინტელექტით მართული სხივის მართვა და ადაპტური რეგულირება), რათა ოპტიმიზაცია გაუკეთდეს კავშირს და კომპენსაცია გაუწიოს ისეთ ფაქტორებს, როგორიცაა ხელის პოზის ვარიაციები და დაბრკოლებები.
ანტენას, RF წინა ნაწილს და საბაზისო ჩიპს სრული ოპტიმიზაციის მისაღწევად ღრმა თანამშრომლობითი დიზაინი სჭირდება.
3.გავლენა სამრეწველო ეკოსისტემაზე
დიზაინის ზღვარი მნიშვნელოვნად გაიზარდა: ანტენის მწარმოებლებმა უნდა დაეუფლონ როგორც სატელიტურ, ასევე მობილურ კომუნიკაციებს, ამავდროულად შეინარჩუნონ მჭიდრო თანამშრომლობა ჩიპების მომწოდებლებთან, მოწყობილობების მწარმოებლებთან და სატელიტურ ოპერატორებთან.
ტესტირების სირთულე იზრდება: ის უნდა შემოწმდეს სიმულირებულ თანამგზავრულ არხებში (მაგალითად, დაბალი ორბიტის თანამგზავრების მაღალსიჩქარიანი მოძრაობა) და რთულ სახმელეთო გარემოში, რაც ახალ მოთხოვნებს აყენებს ბნელ ოთახზე, ტესტირების ინსტრუმენტებსა და პროტოკოლებზე.
ფასა და ბაზარზე შეღწევას შორის კომპრომისი: მიუხედავად იმისა, რომ მაღალი კლასის მოდელებს თავდაპირველად შეიძლება დამოუკიდებელი სატელიტური ანტენის მოდულები ჰქონდეთ, საშუალო და დაბალი კლასის მოწყობილობებში მასობრივი დანერგვისთვის აუცილებელია ხარჯების გრძელვადიანი შემცირება და ენერგოეფექტურობის გაუმჯობესება ღრმა ინტეგრაციის გზით.
4მომავლის პერსპექტივა
ეტაპობრივი ევოლუცია:
მოკლევადიანი: სისტემა ძირითადად მხარს უჭერს დაბალი სიჩქარის სერვისებს, როგორიცაა Beidou-ს მოკლე შეტყობინებები და საგანგებო SMS, შედარებით მარტივი ანტენის დიზაინით (მაგ., ზედაპირზე დასამონტაჟებელი ანტენები).
საშუალო დიაპაზონი: მხარს უჭერს ხმოვან და საშუალო მონაცემთა სიჩქარეს, გარდამავალი გადაწყვეტილებების სახით ამომხტარი ანტენების ან გარე მოწყობილობების გამოყენებით.
გრძელვადიანი ხედვა: მაღალსიჩქარიანი ფართოზოლოვანი ინტერნეტი და გამჭვირვალედ ინტეგრირებული ჭკვიანი ანტენის სისტემები სტანდარტად იქცევა, რაც მომხმარებლებს სახმელეთო და თანამგზავრულ ქსელებს შორის შეუფერხებელ გადართვას შეუფერხებლად შეუძლებელს გახდის.
ახალი თაობის ტერმინალები: სმარტფონების გარდა, ტარებადი მოწყობილობები, ავტომობილში დამონტაჟებული მოწყობილობები და ნივთების ინტერნეტის სენსორები აღჭურვილი იქნება თანამგზავრთან პირდაპირი კავშირით, რაც ჩაშენებული ანტენების მორგებული დიზაინის ტალღას გამოიწვევს.