ما هي موجات السنتيمتر Centimeter Wave

اقرأ في هذا المقال


يتم نشر الجيل التالي من التشغيل الخلوي اللاسلكي بتردد أعلى فوق (6 جيجاهرتز) أي موجة (cmWave) نظرًا لتوافر كمية كبيرة من عرض النطاق الترددي، وستعتمد الطبقة المادية للنظام الخلوي اللاسلكي في كل من (DL) و(UL) اللذان يعملان في (mmWave / cmWave) على واجهة هوائية جديدة، تختلف عن تلك الخاصة بواجهة الهواء (LTE-A) لأنّ خصائص الراديو مختلفة بالنسبة لنطاقات (mmWave / cmWave).

ما هي موجات السنتيمتر Centimeter Wave

تستمر الموجة الناتجة في توجيه دوائر الإرسال وخاصة إلى أن تكون مستقطبة دائريًا ولكنها معكوسة بمعنى كاشف الموجة الدائمة لاستقطاب موجات السنتيمتر، حيث إذا كان هذا الجهاز الذي يمكن استدعاؤه والذي يتم إرساله من خلال موجه موجي أو مستقطب، كما تدور المرحلة الكهربائية الأخرى خط نقل مغلق ويمكن أن يظهر من الناتج أنّه يغير من كاشفات الموجة الواقفة التقليدية.

هذا التغيير في الطور يكافئ أن يتكون من خط نقل أو موجه موجة تغيير في الطول الكهربائي وبالتالي وجود فتحة بطولها ويمكن إدخال مسبار يمكن استخدام المستقطب معه معًا من خلال الفتحة، وتحريكه باستخدام مستقطبين أحدهما خطي طوال طول موجه الموجة، حيث يُعرف الاستقطاب إلى التعميم والأخرى إلى نسبة التغيير من الجهد الأقصى إلى الجهد الأدنى وإلى الاستقطاب الخطي بعد النقل المشتق من المسبار بالوقوف من خلال المستقطب، كما هو نسبة الموجة.

ومع ذلك فإنّ نوع المسبار المتحرك بعد لكاشف الموجة الدائمة، حيث يتم العثور على هذا النظام لإظهار الموجة الدائمة ليكون له تطبيق لقياس المؤشرات غير الدقيقة، عند استخدامه مع الموجة في موجهات الموجة الدائرية المتطورة لموجات السنتيمتر، ويهدف إلى الضغط على كل من موجهات الموجة والمحورية أو غيرها ويتم التحكم فيها داخل المستقطب بواسطة خطوط نقل مغلقة.

ملاحظة:“UL/DL” هي اختصار لـ “Upload/Download”.

ملاحظة:“LTE” هي اختصار لـ “Long Term Evolution”.

تردد موجات السنتيمتر Centimeter Wave

يتم إدخال موجات السنتيمتر من التردد الذي يمكن أن ينتقل بشكل فعال فيه عن طريق دليل الموجة في الدليل في نهايته، ويمكن أن يتم تخفيفها عن طريق أي مادة امتصاص عالية مناسبة ويتم إدخالها في الدليل لعزل فعال مولد من دليل الموجة، وبالتالي توفير دخل ثابت إلى حد كبير والتعديل الذي يستخدم المخفف بين مولد الموجة، وفي حين أنّ التعديل الذي يكون فيه المولد مباشرًا ولكن مقترنًا بشكل غير محكم بدليل الموجة سيتم تعيين نوع الإدخال المتغير.

ومع ذلك، لا يزال النطاق (6 جيجاهرتز) أو أعلى غير مستخدم في تكنولوجيا الاتصالات الخلوية، حيث يتمثل التحدي الرئيسي في تطبيق الموجات عالية النطاق، مثل موجات السنتيمتر وموجات المليمتر على الاتصالات الخلوية في وجود توهين كبير نسبيًا في المساحة الحرة في تلك النطاقات، وعندما تتأثر بعوامل مثل الهواء والمطر والضباب والامتصاص والتشتت بواسطة المباني أو الأشياء الأخرى، يتم تخفيف الموجات عالية النطاق بشدة أثناء الانتشار.

علاوةً على ذلك من المتوقع أن تحقق الأنظمة الخلوية اللاسلكية من الجيل التالي بالإضافة إلى معدل البيانات الذي يواجهه المستخدم، كفاءة طيفية أفضل، ومعدلات بيانات الذروة أي عشرات الجيجابت في الثانية والتأخيرات المنخفضة أي منخفضة تصل إلى (1 مللي ثانية) وفقًا للمتطلبات الأخرى، ومقارنةً بأنظمة الاتصالات المتنقلة الدولية المتطورة والعديد من المتطلبات الأخرى.

نظرًا لتوفر كمية كبيرة من النطاق الترددي الطيفي من المتصور أن يتم نشر الجيل التالي من الأنظمة الخلوية اللاسلكية في نطاقات تردد أعلى فوق (6 جيجاهرتز) والمعروفة أيضًا باسم موجات المليمتر أو موجات السنتيمتر، وفي المرحلة الأولى من النشر من المتوقع أن يتم نشر الجيل التالي من النظام الخلوي اللاسلكي في نطاق تردد منخفض أقل من (6) جيجاهرتز باستخدام تقنية زراعة الطيف (spectrum farming technique).

كيفية نشر موجات السنتيمتر Centimeter Wave

يعمل النشر الأولي للأنظمة اللاسلكية من الجيل التالي التي تعمل في نطاق الموجات المليمترية أو الموجة السنتيمترية، كنظم غير قائمة بذاتها لتوفير موارد راديوية إضافية لتجهيزات (UE) التي ستتصل بأنظمة (IMT) المتقدمة أو أنظمة الجيل السابق لأغراض التغطية.

يتم إضافة الجيل التالي من النظام اللاسلكي كطبقة سعة إلى عمليات النشر المتقدمة للاتصالات المتنقلة الدولية الحالية، ومن منظور مرحلة التقييس الأولي ستستند بنية الشبكة (RAN) إلى آليات مشابهة لتجميع الموجات الحاملة (CA) أو التوصيلية المزدوجة (DC) الإطار الذي حدده مشروع شراكة الجيل الثالث (3GPP).

يتم تمثيل النظام الذي يتم فيه إجراء الاتصال في نطاق الموجة المليمترية كمثال واحد لنظام الإرسال اللاسلكي للنماذج، ومع ذلك فإنّ نطاق التطبيق لا يقتصر على نظام يتم فيه إجراء الاتصال في نطاق الموجة المليمترية، كما يمكن استخدام موجات السنتيمتر ويفضل الموجات القريبة من الموجات المليمترية التي تكون أطوالها الموجية أطول من موجات المليمتر، أو على العكس من موجات أقل من المليمتر ويفضل الموجات القريبة من موجات المليمتر، والتي تكون أطوالها الموجية أقصر من موجات المليمتر.

ومع ذلك سيكون من الأكثر فاعلية استخدام نطاق الموجة المليمترية من حيث استخدام نظام قفل الحقن في نقل الإشارات داخل المنطقة، ونقل الإشارات بين الأجهزة وتشكيل دائرة المذبذب بأكملها بما في ذلك دائرة الخزان على شريحة (CMOS).

ملاحظة:“CMOS” هي اختصار لـ “Complementary Metal – Oxide Semiconductor”.

ملاحظة: “DC” هي اختصار لـ “Dual connectivity”.

ملاحظة:“RAN” هي اختصار لـ “Radio Access Network”.

ملاحظة: “3GPP” هي اختصار لـ “3rd Generation Partnership Project”.

ملاحظة:“IMT” هي اختصار لـ “International Mobile Telecommunications”.

العلاقة بين موجات المليمتر وموجات السنتيمتر

التردد العالي للغاية (EHF) هو جزء من الترددات الراديوية في الطيف الكهرومغناطيسي، حيث يتراوح مدى الترددات المترية (EHF) من (30 جيجاهرتز) إلى (300 جيجاهرتز)، وأطوال موجية تتراوح بين (1 مم) و(10 مم) ويمكن الإشارة إلى موجات الراديو في نطاق التردد هذا باسم موجات المليمتر، كما يمكن تمديد النطاق القريب مم وات إلى ترددات تبلغ (3 جيجاهرتز)، مع أطوال موجية (100 مم).

ويمتد نطاق التردد الفائق (SHF) بين (3 جيجاهرتز) و(30 جيجاهرتز)، والمعروف أيضًا باسم موجات السنتيمتر وعلى الرغم من أنّ العمليات تهدف إلى تمثيل (mmW)، إلا أنه يجب أن يكون مفهوماً أن محتوى هذه الحالة ينطبق على ما يقرب من (mmW) أيضًا، وعلاوة على ذلك على الرغم من أنّ العمليات تمثل محطات قاعدية (mmW) فيجب أن يكون مفهوماً أن الموضوع ينطبق أيضًا على محطات قاعدة قريبة من (mmW).

قد يشتمل نظام الاتصال اللاسلكي أيضاً على محطة قاعدة (mmW)، والتي قد تتصل بها المحطة الأساسية (mmW) مع (UE) بتردد (mmW) أو بالقرب من تردد (mmW)، والتردد العالي للغاية (EHF) هو جزء من التردد الراديوي في الطيف الكهرومغناطيسي، حيث يتراوح التردد من (30 جيجاهرتز) إلى (300 جيجاهرتز) ويتراوح الطول الموجي بين (1 مم إلى 10 مم).

يمكن الإشارة إلى موجات الراديو لهذا النطاق الترددي باسم موجات المليمتر، وقد يمتد بالقرب من (mmW) إلى تردد (3 GHz) وطول موجي (100 مم)، ويمتد نطاق التردد الفائق (SHF) بين (3 جيجاهرتز) و(30 جيجاهرتز) والمعروف أيضًا باسم موجات السنتيمتر.

ملاحظة:“EHF” هي اختصار لـ “Extremely high frequency”.

ملاحظة:“SHF” هي اختصار لـ “Super high frequency”.

المصدر: Optical Fiber Communications Principles and Practice By JOHN M. SENIOR / Third EditionIntroduction to Analog and Digital Communications By Simon Haykin / Second EditionWIRELESS COMMUNICATIONS By Andreas F. Molisch / Second Edition5G Mobile Communications By Saad Asif / First Edition


شارك المقالة: