مهدي سعادتمند

امروزه کوشش‌هاي وسيعي در جهت استفاده هرچه بيشتر از امواج به جاي سيم‌ها در دنياي ارتباطات در حال انجام است که برخي از آنها به نتيجه مطلوب رسيده ولي برخي هنوز در مراحل آزمايشي و تحقيقاتي قرار دارد . ارتباطات ماهواره‌اي از طريق آنتن هاي عادي دريافت و ارسال ، يکي از نمونه‌هاي برجسته و کارآمد در اين زمينه است که استفاده موفقيت‌آميز از آن اکنون معمول گشته است. با اين حال تکنيک‌هاي پيشرفته‌تري نيز در راه هستند که از آن جمله به کارگيري آنتن‌هاي هوشمند در گستره ارتباطات مخابراتي و به خصوص انتقال داده‌ها مي‌باشد .


براي داشتن ديد اوليه نسبت به سيستم آنتن هوشمند ، چشمانتان را ببنديد و سعي کنيد در حالي که يکي از اطرافيانتان در اطراف اتاق حرکت مي‌کند با او صحبت کنيد . درمي‌يابيد که مي‌توانيد محل وي را بدون ديدن او در اتاق تشخيص دهيد . مهمترين علت آن عبارت است از آنکه : صداي شخصي را که صحبت مي‌کند از طريق دو گوشتان ، که سنسورهاي صداي شما محسوب مي‌شوند مي‌شنويد . صدادر دو زمان مختلف به گوش شما مي‌رسد . مغز شما که يک پردازشگر سيگنال حرفه‌اي است :

محاسبات زيادي را انجام مي‌دهد تا همبستگي اطلاعات را با هم پيدا کرده و محل شخص صحبت کننده را پيدا نمايد . مغز شما همچنين توان سيگنال صداي دريافتي از دو گوش را باهم جمع مي‌کند . بنابراين صدا را در جهت مربوط بلندتر از صداهاي ديگر دريافت خواهيد کرد . سيتم‌هاي آنتن تطبيقي هم همين کار را انجام مي‌دهند ، که در آن به جاي گوش از آنتن استفاده شده است . ولي فرق اين دو در آن است که آنتن‌ها دستگاه‌هايي دوطرفه هستند و مي‌توانند سيگنالي را در همان جهت که سيگنال اول دريافت کرده‌اند بفرستند و با استفاده از « چند » آنتن مي توان سيگنال را « چند » بار قوي‌تر دريافت و ارسال کرد .

نکته بعدي اينکه اگر چند نفر با هم صحبت کنند ، مغز شما تداخل را حذف کرده و دريک زمان خاص روي يک مکالمه خاص تمرکز مي‌کند . سيستم‌هاي ارائه تطبيقي پيشرفته هم مي‌توانند بين سيگنال مورد نظر و سيگنال‌هاي ناخواسته تفاوت قائل شوند .

اکنون به تعريف آنتن ‌هوشمند نزديک مي‌شويم : يک سيستم آنتن هوشمند از چند المان با قابليت پردازش سيگنال استفاده مي‌کند تا تشعشع و يا دريافت را در پاسخ به محيطي که سيگنال در آن وجود دارد بهينه نمايد .


سيستم آنتن هوشمند

در حقيقت ، آنتن‌ها هوشمند نيستند بلکه سيستم آنتن‌ها هوشمند است . عموما هنگامي که اين سيستم ها در کنار يک ايستگاه پايه قرار مي‌گيرند ، قابليت پردازش سيگنال ديجيتال براي ارسال و دريافت سيگنال به صورت حساس و تطبيقي را دارا هستند . به عبارت ديگر ، چنين سيستمي مي‌تواند به صورت اتوماتيک جهت الگوي تشعشعي در پاسخ به محيط سيگنال تغيير دهد . اين مسئله به‌صورت شگفت‌آوري مشخصه سيستم بي‌سيم را بهبود مي بخشد .


علت هوشمندي اين نوع آنتن ها

در مکان‌هايي که تعداد کاربر ، تداخل و پيچيدگي انتشار زياد مي‌شود ، به سيستم‌هاي آنتن هوشمند نياز خواهد بود . هوشمندي سيستم‌ها به امکانات آنها براي پردازش سيگنال ديجتال برمي گردد . مانند اکثر پيشرفت‌هاي مدرني که در صنايع الکترونيک امروزي صورت گرفته است ، فرمت ديجيتال از جهت دقت و انعطاف پذيري کارکرد چند مزيت دارد . سيستم‌هاي آنتن‌ هوشمند سيگنال‌هاي آنالوگ ( نظير صوت ) را گرفته و سيگنال‌هاي ديجيتال و براي ارسال مدوله مي‌کنند و درسمت ديگر دوباره آن را به سيگنال آنالوگ تبديل مي‌نمايد در سيستم‌هاي آنتن هوشمند اين قابليت پردازش سيگنال با تکنيک‌هاي پيشرفته ( الگوريتم‌ها ) ترکيب شده و براي اداره وضعيت‌هاي پيچيده استفاده مي‌شوند .


مزاياي سيستم آنتن هوشمند

دو هدف سيتم آنتن هوشمند ، افزايش کيفيت سيگنال سيستم‌هاي راديويي و افزايش ظرفيت از طريق افزايش استفاده مجدد از فرکانس صورت مي‌گيرد . گين سيگنال ، ورودي چند آنتن با هم ترکيب مي شود تا توان موجود براي برقراري سطح پوشش مورد نظر بهينه شود . متمرکز کردن انرژي فرستاده شده به سمت سلول ، محدوده سرويس‌دهي و پوشش ايستگاه پايه را افزايش مي‌دهد . مصرف توان کمتر عمر باتري را بيشتر کرده و در نتيجه دستگاه سيار ، را کوچکتر و سبکت‌تر مي کنند . مقاومت در برابر تداخل و نسبت سيگنال به تداخل را افزايش مي‌دهد . هزينه کمتر براي تقويت کننده ، مصرف توان و قابليت اطمينان بيشتري را ايجاد خواهد کرد .


کاربرد تکنولوژي آنتن هوشمند

تکنولوژي آنتن هوشمند مي‌تواند به نحو موثري عملکرد سيستم بي‌سيم را بهبود بخشد و از نظر اقتصادي نيز بسيار به صرفه است . اين تکنولوژي کاربران کامپيوترها ، سيستم‌هاي سلولي و شبکه‌هاي حلقه محلي بي‌سيم ) ( wll را قادر مي‌سازد که کيفيت سيگنال ، ظرفيت سيستم و پوشش را بسيار بالا ببرند . کاربران معمولا در زمان‌هاي مختلف ، به درصدهاي مختلفي از کيفيت ، ظرفيت و پوشش نياز دارند . در اصل سيستم‌هايي که از نظر ساختار به راحتي قابل تغيير باشند ، در دراز مدت بهترين و به‌صرفه‌ترين راه‌حل‌ها محسوب مي‌شوند

سيستم‌هاي آنتن‌هاي هوشمند با اندکي تغيير ، در تمام استاندارها و پروتکل‌هاي بي‌سيم قابل اعمال هستند.

قابليت انعطاف آنتن هوشمند تطبيقي اجازه خلق محصولات و خدمات بسيار سطح بالايي را مي‌دهد . آنتن هاي تطبيقي به هيچ‌ نوع مدولاسيون يا پروتکل برقراري ارتباط هوايي محدود نيستند . اين سيستم‌ها با تمام روش‌هاي مدولاسيون فعلي سازگار هستند . احتمالا طيف بسيار وسيعي از سيستم‌هاي ارتباطي بدون سيم از مزاياي پردازش مکاني برخوردار مي‌شوند ، مثلا سيستم‌هاي سلولي با قابليت تحرک بالا ، سيستم‌هاي سلولي با قابليت تحرک کم ، کاربردهايي حلقه محلي بي‌سيم wll ) ) ، مخابرات ماهواره‌اي ، شبکه‌هاي LAN بويژه بي سيم براي کامپيوترهاي قابل حمل .

باور بسياري بر اين است که پردازش مکاني ، جاي تمام روش‌هاي موجود بري سيستم‌هاي بي‌سيم را خواهد گرفت .

ماخذ :

htt://www.arraycomm.com

htt://www.mobiledvdesing.com

htt://engineering.pudue.edu