زاوية الوصول

زاوية وصول الإشارة ( AoA ) هي الاتجاه الذي يتم استقبال الإشارة منه (مثل الراديو أو الضوء أو الصوت). [ 1 ]

قياس

يمكن قياس زاوية الوصول عن طريق تحديد اتجاه انتشار موجة الترددات الراديوية الساقطة على مصفوفة هوائيات أو تحديدها من أقصى قوة إشارة أثناء دوران الهوائي.

يمكن حساب زاوية الوصول (AoA) عن طريق قياس فرق وقت الوصول (TDOA) بين العناصر الفردية للمصفوفة.

يُجرى قياس فرق زمن الوصول (TDOA) عادةً بقياس الفرق في الطور المُستقبَل عند كل عنصر من عناصر مصفوفة الهوائي. ويمكن اعتبار ذلك بمثابة عكس عملية تشكيل الحزمة . ففي تشكيل الحزمة، تُوزن الإشارة من كل عنصر لتوجيه كسب مصفوفة الهوائي. أما في قياس زاوية الوصول (AoA)، فيُقاس تأخير الوصول عند كل عنصر مباشرةً ويُحوّل إلى قياس زاوية الوصول.

لنفترض، على سبيل المثال، مصفوفة من عنصرين هوائيين يفصل بينهما نصف طول موجة تردد لاسلكي واردة. إذا سقطت الموجة على المصفوفة بشكل عمودي، فستصل إلى كل هوائي في آن واحد. وهذا يُنتج فرق طور مقداره 0° بين عنصري الهوائي، أي ما يعادل زاوية وصول مقدارها 0°. أما إذا سقطت الموجة على المصفوفة بشكل عمودي، فسيُقاس فرق طور مقداره 180° بين العنصرين، أي ما يعادل زاوية وصول مقدارها 90°.

في حالة الهوائي الواحد، تعتبر التقنيات القائمة على البيانات [ 2 ] أدوات قوية لتقدير زاوية الوصول، مستفيدة من العيوب الكامنة في الهوائي.

في مجال البصريات ، يمكن حساب زاوية الوصول باستخدام قياس التداخل .

التطبيقات

يُستخدم تحليل زاوية الوصول (AoA) في تحديد الموقع الجغرافي للهواتف المحمولة . والهدف من ذلك هو تمكين نظام الاتصالات الخلوية من الإبلاغ عن موقع الهاتف المحمول الذي يُجري مكالمة طوارئ، أو توفير خدمة تُخبر مستخدم الهاتف بموقعه. تقوم عدة أجهزة استقبال في محطة أساسية بحساب زاوية وصول إشارة الهاتف، ثم تُدمج هذه المعلومات لتحديد موقع الهاتف.

تُستخدم زاوية الوصول (AoA) بشكل عام لاكتشاف موقع محطات الراديو غير المرخصة أو أي جهاز إرسال لاسلكي عسكري .

في علم الصوتيات تحت الماء ، يتم استخدام زاوية الوصول لتحديد مواقع الأجسام باستخدام تحديد المدى النشط أو السلبي .

تم اعتماد تقنية زاوية الوصول عبر البلوتوث أيضاً في أنظمة تحديد المواقع الداخلية التجارية لتتبع الأصول وتحديد مواقعها في الوقت الفعلي. [ 3 ]

القيود

ترتبط القيود المفروضة على دقة تقدير زاوية وصول الإشارات في مصفوفات الهوائيات الرقمية بالارتعاش في محولات الإشارة التناظرية إلى الرقمية ومحولات الإشارة الرقمية إلى التناظرية . [ 4 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ^ بوكيه ، غيليم. بوكيه-بوجاداس، أليكس؛ بيزا، إيفان؛ دابق، أناند؛ فيلايوسانا، كزافييه؛ مارتينيز ، بورخا (2024/07/01). "تقدير الموقع الداخلي باستخدام قياسات زاوية الوصول: نهج فعال متعدد المرساة مع رفض خارجي" . إنترنت الأشياء . 26 101236. دوى : 10.1016/j.iot.2024.101236 . ISSN 2542-6605 . 
  2. إي. غوفين وجي كي كورت (2024). "التعلم من خلال التعلم لتقدير زاوية الموجة". معاملات IEEE في الاتصالات . 72 (8): 4961-4977 . arXiv : 2403.14306 . doi : 10.1109/TCOMM.2024.3381726 .
  3. غارتنر، المربع السحري لخدمات تحديد المواقع الداخلية، 2024. https://www.gartner.com/en/documents/5237563 .
  4. م. بوندارينكو و ف. إ. سليوسار. "تأثير الارتعاش في محول الإشارة التناظرية إلى الرقمية على دقة تحديد الاتجاه بواسطة مصفوفات الهوائيات الرقمية. // أنظمة الإلكترونيات اللاسلكية والاتصالات. - المجلد 54، العدد 8، 2011. - الصفحات 436-445. -" (ملف PDF) . doi : 10.3103/S0735272711080061 .