نظام الهوائي الاتجاهي المتنقل في الاتصالات MDAS

تم تكوين وحدة الاستجابة لتحويل الإشارات ذات المعدل المنخفض للوصلة الهابطة الفرعية للوصلة الهابطة إلى إشارات تردد لاسلكي للوصلة الهابطة عن بعد، حيث يمكن أيضًا الإشارة إلى (RU) المتصل به على الأقل كنظام فرعي للتغطية أو نظام هوائي موزع متعدد الأوضاع (MDAS).

تعريف النظام الهوائي الاتجاهي المتنقل MDAS

يشتمل نظام الاتصال اللاسلكي على شبكة مزود خدمة الراديو ومصدر إشارة نطاق أساسي واحد على الأقل و(MDAS)، حيث في بنية مصفوفة شبكة متعددة الأطراف سلبية وهيكل مصفوفة دليل موجي مزدوج الوضع مقترن وهيكل مصفوفة عنصر تحميل سلبي تفاعلي، وبنية مصفوفة شبكة ضوئية زائفة وبنية مصفوفة قضبان عازلة بارزة، ومجموعة أقراص متعددة الطبقات يتم اعتماد الهيكل (MDAS) مؤخرًا كأجهزة تشكيل نموذج شعاع مسطح القمة.

بالمقارنة مع هياكل مخطط الحزمة المسطحة الأخرى يمكن لنظام (MDAS) أن يولد التوزيع الحالي المطلوب باستخدام الاقتران المتبادل بين العناصر المشعة في مساحة خالية، بحيث يمكن أن يكون نظام الهوائي عالي الكفاءة وصغير الحجم وخفيف الوزن وغير المكلف نفذت باستخدام (MDAS).

في الهوائي الذي يشكل مخطط حزمة واحدة مسطحة القمة يتم تداخل (MDAS) النشط والعديد من (MDASs) المنفعلة المحيطة بـ (MDAS) النشط، من خلال الاقتران المتبادل لتشكيل صفيف فرعي متداخل ومع ذلك فإنّ مثل هذا الهوائي ليس فعالاً في تشكيل نمط الحزمة المسطحة.

ملاحظة:“MDAS” هي اختصار لـ “Mobile directional antenna system”.

ملاحظة:“RU” هي اختصار لـ “Response Unit”.

مبدأ عمل نظام الهوائي الاتجاهي المتنقل MDAS

يتم نقل إشارات التردد اللاسلكي للوصلة الهابطة البعيدة إلى جهاز مستخدم، وللتحويل السفلي لراديو الوصلة الصاعدة البعيدة إشارات التردد، التي ترسلها معدات المستخدم إلى إشارات ذات معدل منخفض للوصلة الصاعدة ذات النطاق الأساسي الفرعي، ثم ترسل إشارات النطاق المنخفض للوصلة الصاعدة ذات النطاق الأساسي الفرعي.

في هوائي شعاع مقولب يولد نمط حزمة مسطح القمة، نظراً لأنّ (MDAS) النشط محاط بهيكل حلقة عازلة (DRS) بدلاً من (MDASs) المنفعلة لهوائي شعاع تقليدي، فمن الممكن تقليل الحجم الكامل أي القطر والارتفاع للهوائي وتكاليف تصنيعه.

بالإضافة إلى ذلك في الهوائي ذي الحزمة المُشكَّلة الذي يولد نمط شعاع مسطح القمة نظراً لأنّ (MDAS) النشط محاط باستمرار بهيكل الحلقة العازلة (DRS) بدلاً من (MDASs) المنفعلة، التي تحيط بشكل منفصل بـ (MDAS) النشط لهوائي الحزمة التقليدية، من الممكن الحصول على خصائص نمط الحزمة المسطحة الأكثر كفاءة.

كما يتم تشكيل أنظمة الهوائيات لتشمل مواد موصلة وعازلة للكهرباء شفافة إلى حد كبير أو هياكل شبكية مفتوحة، وأنظمة الهوائي قادرة على تمييز أشكال الموجات اللاسلكية عبر مجموعة من حالات الاستقطاب واتجاهات مختلفة، ويتم تجميع عناصر الهوائي المستقطبة في مجموعات الهوائي وكل مجموعة لها اتجاهية مختلفة.

ملاحظة: “DRS” هي اختصار لـ “dielectric ring structure”.

خصائص نظام الهوائي الاتجاهي المتنقل MDAS

• إنّ مجموعات الاتجاه المختلفة بدورها تشكل نظام الهوائي، كما يمكن استخدام نظام الهوائي على نطاق واسع في البيئات الحضرية، وتثبيته كتحديثات غير مرئية بصريًا على نوافذ المباني وأضواء الشوارع ووحدات تكييف الهواء وما شابه.

• تستفيد أنظمة الهوائي من إدراك أنّ مهمة إخفاء الهوائيات لتكون أقل وضوحًا يمكن تقليلها بشكل كبير إذا كان تصميم الهوائي الأساسي هو نفسه أقل وضوحًا من تصميمات الهوائي التقليدية، كما يجب أيضاً تكوين الأنظمة التي تستخدم مثل هذه الهوائيات بشكل مثالي بحيث تدعم أنماط الاستقطاب المتعددة بشكل عام لكل اتجاه اتجاهي للهوائي.

• في مجموعة هوائي معينة يمكن إقران هوائي مستقطب أفقي أي عنصر هوائي مع اتجاه شعاع لاسلكي محاذي وفقًا لاتجاه معين، بهوائي مستقطب عمودي بحزمة لاسلكية مماثلة محاذاة اتجاهًا وفقًا لنفس الاتجاه، ويتم أيضاً تكوين بعض مجموعات الهوائيات المختلفة هذه لإرسال واستقبال موجات الراديو عبر مجموعة من الاتجاهات المختلفة.

• كما يتيح نظام معالجة مرتبط بالهوائي تحديد اتجاهية أشكال الموجات اللاسلكية المختلفة المستقبلة أو المرسلة بواسطة نظام الهوائي، وقد تكون أشكال الموجات اللاسلكية المباشرة التي تؤثر على الهوائي قد أتت مباشرة وعلى سبيل المثال في خط مستقيم من جهاز إرسال معين.

• وعلى النقيض من ذلك فإنّ أشكال الموجات اللاسلكية الأخرى أي أشكال موجة متماثلة من جهاز إرسال معين، قد تنعكس عن عاكسات مختلفة أثناء انتقالها من المرسل إلى المستقبل، وبالتالي قد تؤثر على الهوائي بزاوية مختلفة.

• بالإضافة إلى ذلك، عندما تنتقل أشكال الموجة من المرسل إلى الهوائي قد يتغير استقطاب أشكال الموجة أيضًا اعتمادًا على خصائص السطح الذي يعكس أشكال الموجة اللاسلكية، وبالتالي تحتوي اتجاهات شكل الموجة اللاسلكية وحالات الاستقطاب على معلومات مهمة تتعلق بتشوهات القنوات المختلفة، التي واجهتها أشكال الموجات اللاسلكية المختلفة أثناء النقل.

• وبالتالي للاستفادة من هذه المعلومات وعلى سبيل المثال للمساعدة في فك إشارات القناة المعطلة يجب أن يتم اكتشاف هذا النوع من المعلومات بشكل مثالي بواسطة نظام الهوائي، وكما يحتوي على مزايا للإرسال اللاسلكي أيضًا لأنّه يسمح للهوائي بالاقتران مع المعالجات المناسبة، بتحديد أوضاع الاستقطاب واتجاهات إرسال الحزمة اللاسلكية الأكثر ملاءمة؛ للتغلب على العواكس المختلفة وأعطال القناة الأخرى بين الهوائي وجهاز الاستقبال عن بعد.

الاستقطاب في نظام الهوائي الاتجاهي المتنقل MDAS

يمكن تكوين بعض الهوائيات المختلفة على الأقل من عملية شبيهة بالطباعة، حيث يتم ترسيب مادة هوائي موصلة شفافة إلى حد كبير على سطح مستوٍ نسبيًا لمادة عازلة مسطحة، وشفافة إلى حد كبير ويمكن إنشاء الهوائيات الناتجة إمّا على شكل صفائح أو لفات مرنة أو بتنسيق أكثر صرامة.

يمكن بعد ذلك تركيب هذه الهوائيات الشفافة بشكل كبير مثل النوافذ في المباني المماثلة، كما يمكن أيضًا استخدام المادة اللاصقة لتركيب أنظمة الهوائي، ويوجد عنصر هوائي بأسلوب الاستقطاب الأول على السطح الأول ويوجد عنصر هوائي آخر بأسلوب الاستقطاب على سطح ثانٍ.

وكذلك على عدد من مجموعات الهوائيات هذه يمكن أن يؤدي ذلك إلى إنشاء هيكل يشبه الشبكة، حيث يشكل السطح الأول في كل منطقة شعرية، زاوية ثلاثية الأبعاد غير صفرية فيما يتعلق بالسطح الثاني، كما يمكن أن تكون هذه الزاوية بزاوية (90) درجة أو زاوية أخرى.

يمكن أن تشكل الهوائيات بنية تشبه قرص العسل أو مادة صلبة مجوفة أخرى وقد تكون سداسية أو غير سداسية، وقد تكون مربعة أو مثلثة أو لها بنية مكررة أخرى ويمكن أن يحتوي الهوائي على سلسلة من المناطق المفتوحة المحاطة بجدران رقيقة نسبيًا، وعلى الأقل بعض هذه الجدران الرقيقة عبارة عن هوائيات اتجاهية رقيقة ذات أنماط استقطاب مختلفة.

في النهاية، في (MDAS) عند النظر إلى الهوائي بشكل عمودي على النوى المجوفة يكون نظام الهوائي غير مرئي نسبيًا ويسمح أيضًا بالمرور الحر للهواء.