کاربرد آنتن آرایه‌ای در «فمتوسل» شبکه‌های مخابراتی بی‌سیم نسل پنجم موبایل
گروه استان‌های خبرگزاری آنا؛ پلیس از جمله سازمان‌هایی است که بیشترین خدمت را به مردم ارائه می‌کند؛ اما با ظهور تکنولوژی و افزایش جرم ناشی از برخی ناهنجاری‌های اجتماعی، پلیس در پی دستیابی به فناوری‌های علمی برای مقابله با انواع چالش‌هاست.
امنیت و پیشرفت دو مقوله جدی در هر کشوری محسوب می‌شوند و پلیس نیز وظیفه نظم و انضباط جامعه را برعهده دارد و از سوی دیگر با مجرمانی مواجه است که برای انجام جرم به شیوه‌ها و تکنولوژی روز روی آورده‌اند. حال پلیس برای مواجهه با جرم‌های سازمان‌یافته و پیشرفته نیاز به تکنولوژی بالا دارد و هوشمندسازی راهکار مقابله با جرایم به‌روز است.
رمز موفقیت پلیس در جوامع کنونی اشراف اطلاعاتی، هوشمندسازی تجهیزات، تربیت نیروهای متعهد و متخصص بوده و نیروی انتظامی نیز برای اینکه از قافله عقب نماند در پی رسیدن به هوشمندسازی است. پلیس برای موفقیت باید رویکرد پیشگیری و پیشدستانه داشته باشد و در این راستا دنبال تعامل با مراکز دانشگاهی برای توسعه علمی و پژوهشی است؛ چراکه لازمه رسیدن پلیس به هوشمندسازی ارتباط تأثیرگذار با مراکز علمی است.
از مزایای اصلی هوشمندسازی پلیس رویکرد جامعه‌محوری و کاهش برخورد فیزیکی با مردم است که در ایران نیز در مسیر درستی قرار گرفته است. طرح هوشمندسازی پلیس نیاز به تجهیزات نوین دارد و حمایت و پشتیبانی مسئولان از مأموریت‌های پلیس برای رسیدن به هوشمندسازی مضاعف به نظر می‌رسد.
در این راستا با راه‌اندازی قرارگاه طرح هوشمندسازی پلیس در اردیبهشت ۱۳۹۹ این قرارگاه رویکرد اصلی خود را ارتباط و تعامل موثر با مراکز دانشگاهی قرار داده است. امسال هم تیر ۱۴۰۰ مراسم رونمایی از سامانه ارتباطی باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان دانشگاه آزاد اسلامی در راستای انعقاد قرارداد همکاری با قرارگاه هوشمندسازی پلیس با حضور مسئولان دو نهاد دانشگاه آزاد اسلامی و نیروی انتظامی در واحد علوم و تحقیقات این دانشگاه برگزار و از ۱۰ پایان‌نامه برتر دانشجویان دانشگاه آزاد اسلامی در حوزه هوشمندسازی پلیس تجلیل شد.
برای آغاز این همکاری پایان‌نامه‌ها در زمینه پلیس هوشمند در دانشگاه آزاد اسلامی شناسایی شدند و در این زمینه یک هزار و ۸۱۰ پایان‌نامه ارائه شد، ۲۰۴ پایان‌نامه مورد تأیید قرار گرفت و قرار شد که مسئولان این پایان‌نامه‌ها در تیم تخصصی حضور داشته باشند تا در محیط تخصصی با مسئولان ارتباطات لازم را برقرار کنند. در نهایت ۵۰ پایان‌نامه‌ای که از دی ۹۹ تا ۱۴۰۰ مورد دفاع قرار گرفت، جزء پایان‌نامه‌های انتخابی همکاری با پلیس هوشمند قرار گرفتند و در ادامه دانشجویان طرح نامه ارائه دادند و ۱۰ طرح برتر پلیس هوشمند انتخاب شد.
بیشتر بخوانید:
پایان‌نامه ایمان جدیدی دانشجوی مقطع دکتری مهندسی مخابرات دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف‌آباد (گرایش میدانی) با عنوان «طراحی و ساخت آنتن ریزنوار آرایه‌ای کوچک با به‌کارگیری ساختارهای فراماده به‌منظور افزایش بهره جهت کاربرد در سیستم‌های مخابراتی بی‌سیم نسل پنجم» در دومین رویداد «پلیس هوشمند، پروژه‌ها و فرصت‌های پژوهشی فناورانه» به‌عنوان یکی از ۱۰ پایان‌نامه برتر در طرح پایش پلیس هوشمند شناخته و از وی تجلیل شد.
خبرنگار آنا به همین مناسبت گفت‌وگویی را با جدیدی دانشجوی مقطع دکتری رشته مهندسی کامپیوتر دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف‌آباد ترتیب داده است که مشروح این گفت‌وگو در پی می‌آید.
جدیدی با بیان اینکه در این رساله به طراحی، شبیه‌سازی و ساخت آنتن‌های ریزنوار آرایه‌ای مبتنی بر ساختارهای فراماده در باند فرکانسی موج میلی‌متری و کاربرد در سیستم‌های مخابراتی بی‌سیم نسل پنجم موبایل پرداخته شده است، اظهار کرد: مسئله اصلی، طراحی یک آنتن آرایه‌ای برای کاربرد در بخش فمتوسل شبکه‌های مخابراتی بی‌سیم نسل پنجم موبایل است.
(«فمتوسل» یک ایستگاه پایه سلولی کوچک و کم‌مصرف است که به‌طور خاص برای فضای مسکونی یا مشاغل کوچک طراحی شده است. از طریق پهنای باند (با استفاده از اتصال کابل / DSL / فیبر نوری) به شبکه ارائه دهنده خدمات اینترنت متصل می شود.)
وی اضافه کرد: فمتوسل یک نقطه دستیابی به اطلاعات کم‌مصرف، کم‌هزینه و با ابعاد کوچک است که پوشش خدمات باکیفیتی را برای انتقال داده‌ها مهیا می‌کند؛ اما باید آنتن‌هایی که در طراحی آنها به‌کار می‌رود، دارای ویژگی‌های منحصربه‌فردی نظیر ابعاد کوچک (کوچک‌تر از ۰.۰۵ λ۳)، بهره بالا (بزرگ‌تر از ۱۲ dB) و باند فرکانسی استاندارد (۲۶.۵-۲۸.۵ GHz) باشند.
ساخت آنتن آرایه‌ای چندلایه ریزنوار جدید مبتنی بر ساختارهای فرامواد
دانشجوی مقطع دکتری مهندسی مخابرات دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف‌آباد عنوان کرد: در این راستا، به‌منظور بررسی شرایط شبیه‌سازی و تحلیل‌های لازم در ابتدا یک آنتن آرایه‌ای ۲⨯۲ برای باند فرکانسی موج میلی‌متری ۲۵.۵-۲۹.۹ GHz با بهره ۱۸.۲۸ dB در فرکانس ۲۸ GHz و ابعادی معادل ۳۰⨯۳۵.۲⨯۰.۵۰۸ mm۳ طراحی شده است.
جدیدی یادآور شد: برای افزایش بهره این آنتن، از ساختارهای فرامواد استفاده و روند طراحی این آنتن، زمینه‌ساز طراحی آنتن نهایی برای کاربرد در بخش فمتوسل شد.
وی یادآور شد: یک آنتن آرایه‌ای چندلایه ریزنوار جدید، مبتنی بر ساختارهای فرامواد و برای کاربرد در فرکانسهای ۲۶.۵-۲۸.۵ GHz با ابعاد ۰.۰۴۷ λ۳ و همچنین بهره‌ای بیش از ۱۶ dB در بازهی فرکانس کاری، طراحی و ساخته شد.برای افزایش بهره آنتن آرایه‌ای باید از ساختارهای فرامواد استفاده و روند طراحی این آنتن، زمینه‌ساز طراحی آنتن نهایی برای کاربرد در بخش فمتوسل شد.
دانشجوی مقطع دکتری مهندسی مخابرات دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف‌آباد در ادامه توضیح داد: در طراحی این آنتن به‌منظور افزایش بهره، از ۱۶ تکسلولی فرامادهی استوانه‌ای ابتکاری با پاسخ فرکانسی بسیار خوب استفاده شد، این طرح، نخستین آنتن آرایه‌ای موج میلی‌متری برای کاربرد خاص در بخش فمتوسل شبکه‌های مخابراتی بی‌سیم نسل پنجم موبایل با مشخصه‌های مطلوب است.
جدیدی تبیین کرد: نتایج شبیه‌سازی و اندازه‌گیری مشخصه‌های این آنتن، همانند آنتن اول، دارای تناسب بسیار مناسبی هستند؛ بنابراین بنا بر آنچه که بیان شد، ملزومات طراحی آنتن مورد نیاز به‌منظور استفاده در بخش فمتوسل سیستم‌های مخابراتی نسل پنجم موبایل برآورده شد.
آنتن آرایه‌ای چه مفهومی دارد؟
وی در پاسخ به این سؤال که مفهوم آنتن آرایه‌ای چیست؟ متذکر شد: سیستم‌های آرایه فازی یکی از پیشرفته‌ترین سیستم‌های الکترونیکی و مخابراتی محسوب می‌شوند که هفتاد سال پیش برای کاربردهای نظامی (رادار) پدید آمدند.
دانشجوی مقطع دکتری مهندسی مخابرات دانشگاه آزاد اسلامی واحد نجف‌آباد یادآور شد: آرایه فازی توانایی جابه‌جایی پرتو آنتن بدون نیاز به چرخش مکانیکی سازه‌ی آنتن، امکان انجام چند عملیات مختلف با یک سیستم، یا انجام بسیار سریع یک عمل را فراهم می‌کند. به‌تازگی با پیشرفت تکنولوژی نیمه هادی سیستم‌های آرایه فازی مجتمع در فرکانسهای موج میلی متری و تراهرتز طراحی و ساخته شده‌اند.
جدیدی تأکید کرد: درک نحوه عملکرد سیستم آرایه فازی نیازمند مجموعه‌ای از دانش‌های گوناگون است، از الکترونیک گرفته تا مخابرات سیستم. هزینه و پیچیدگی آنتن‌های آرایه فازی و کالیبراسیون آن بسیار پیچیده و زمانبر است.
وی توضیح داد: پهنای باند باریک ادوات ماکروویوی و فضای محدود المان‌ها نیز موجب می‌شود تا طراحی سیستم پهن باند با پیچیدگی مواجه شود. آشکارسازی و ردگیری اهداف پرنده همانند موشک و جنگنده‌های رادار گریز از جمله اهداف اصلی یک سیستم راداری است. آرایه‌های فازی با قابلیت چرخش پرتو الکترونیکی و همچنین ایجاد چندین پرتو اصلی مستقل، قابلیت آشکارسازی و ردیابی همزمان چندین هدف را دارد.
انتهای پیام/۴۰۷۸/۴۰۶۲/پ
انتهای پیام/