هوائي قابل لإعادة التكوين
| جزء من سلسلة عن |
| الهوائيات |
|---|
 |
الهوائي القابل لإعادة التكوين هو هوائي قادر على تعديل خصائص التردد والإشعاع بشكل ديناميكي، بطريقة خاضعة للرقابة وقابلة للعكس. [2] من أجل توفير استجابة ديناميكية، تدمج الهوائيات القابلة لإعادة التكوين آلية داخلية (مثل مفاتيح التردد اللاسلكي ، أو المتغير ، أو المحركات الميكانيكية ، أو المواد القابلة للضبط ) التي تمكن إعادة التوزيع المتعمد لتيارات التردد اللاسلكي على سطح الهوائي وتنتج تعديلات قابلة للعكس لخصائصه. تختلف الهوائيات القابلة لإعادة التكوين عن الهوائيات الذكية لأن آلية إعادة التكوين تكمن داخل الهوائي، وليس في شبكة تشكيل شعاع خارجية . تُستخدم قدرة إعادة التكوين للهوائيات القابلة لإعادة التكوين لزيادة أداء الهوائي إلى أقصى حد في سيناريو متغير أو لتلبية متطلبات التشغيل المتغيرة.
أنواع إعادة تكوين الهوائي
يمكن تصنيف الهوائيات القابلة لإعادة التكوين وفقًا لمعلمة الهوائي التي يتم تعديلها ديناميكيًا، وعادةً ما تكون تردد التشغيل أو نمط الإشعاع أو الاستقطاب . [3]
إعادة تكوين التردد
يمكن للهوائيات القابلة لإعادة تكوين التردد تعديل تردد تشغيلها ديناميكيًا. وهي مفيدة بشكل خاص في المواقف التي تتقارب فيها العديد من أنظمة الاتصالات لأن الهوائيات المتعددة المطلوبة يمكن استبدالها بهوائي واحد قابل لإعادة التكوين. يتم تحقيق إعادة تكوين التردد بشكل عام من خلال التعديلات الفيزيائية أو الكهربائية لأبعاد الهوائي باستخدام مفاتيح التردد اللاسلكي [4] أو تحميل المعاوقة [5] أو المواد القابلة للضبط. [6]
إعادة تكوين نمط الإشعاع
تعتمد إمكانية إعادة تكوين نمط الإشعاع على التعديل المتعمد للتوزيع الكروي لنمط الإشعاع . يعد توجيه الشعاع هو التطبيق الأكثر توسعًا ويتكون من توجيه اتجاه الإشعاع الأقصى لزيادة مكسب الهوائي في رابط مع الأجهزة المحمولة. عادةً ما يتم تصميم الهوائيات القابلة لإعادة تكوين النمط باستخدام هياكل متحركة / دوارة [7] [8] أو عناصر طفيلية قابلة للتبديل ومحملة تفاعليًا . [9] [10] [11] في السنوات العشر الماضية، اكتسبت الهوائيات القابلة لإعادة التكوين القائمة على الميتاماتيريال الاهتمام بسبب عامل الشكل الصغير ونطاق توجيه الشعاع الواسع والتطبيقات اللاسلكية. [12] [13] كما تم التحقيق في هوائيات البلازما كبدائل ذات اتجاه قابل للضبط. [14] [15] [16]
إعادة تكوين الاستقطاب
تتمتع الهوائيات القابلة لإعادة تكوين الاستقطاب بالقدرة على التبديل بين أوضاع الاستقطاب المختلفة . ويمكن استخدام القدرة على التبديل بين الاستقطابات الأفقية والرأسية والدائرية لتقليل خسائر عدم تطابق الاستقطاب في الأجهزة المحمولة. ويمكن توفير إمكانية إعادة تكوين الاستقطاب عن طريق تغيير التوازن بين الأوضاع المختلفة لهيكل متعدد الأوضاع. [17]
إعادة تكوين المركب
إعادة التكوين المركبة هي القدرة على ضبط العديد من معلمات الهوائي في وقت واحد، على سبيل المثال التردد ونمط الإشعاع. التطبيق الأكثر شيوعًا لإعادة التكوين المركبة هو الجمع بين مرونة التردد ومسح الشعاع لتوفير كفاءات طيفية محسنة. يتم تحقيق إعادة التكوين المركبة من خلال الجمع بين تقنيات إعادة التكوين أحادية المعلمة المختلفة في نفس الهيكل [18] [19] أو عن طريق إعادة تشكيل سطح البكسل ديناميكيًا. [1] [20]
تقنيات إعادة التكوين
توجد أنواع مختلفة من تقنيات إعادة التكوين للهوائيات. وهي في الأساس كهربائية [4] (على سبيل المثال باستخدام RF-MEMS أو ثنائيات PIN أو فاراكتورات )، وبصرية، وفيزيائية (ميكانيكية بشكل أساسي)، [7] [8] واستخدام المواد. بالنسبة لتقنيات إعادة التكوين باستخدام المواد، يمكن أن تكون المواد صلبة أو بلورية سائلة أو سوائل (سائل عازل [21] أو معدن سائل).
انظر أيضا
مراجع
- ^ ab Rodrigo, D.; Cetiner, BA; Jofre, L. (2014). "Frequency, Radiation Pattern and Polarization Reconfigurable Antenna Using a Parasitic Pixel Layer". IEEE Trans. Antennas Propag . 62 (6): 3422. Bibcode :2014ITAP...62.3422R. doi :10.1109/TAP.2014.2314464. S2CID 22316165.
- ^ JT Bernhard. (2007). "الهوائيات القابلة لإعادة التكوين". محاضرات تجميعية عن الهوائيات . 2 : 1–66. doi :10.2200/S00067ED1V01Y200707ANT004. S2CID 36417351.
- ^ GH Huff وJT Bernhard. (2008). "الهوائيات القابلة لإعادة التكوين". في CA Balanis (المحرر). Modern Antenna Handbook . John Wiley & Sons.
- ^ ab Panagamuwa, CJ; Chauraya, A.; Vardaxoglou, JC (2006). "هوائي قابل لإعادة تكوين التردد والحزمة باستخدام مفاتيح التوصيل الضوئي". IEEE Trans. Antennas Propag . 54 (2): 449. Bibcode :2006ITAP...54..449P. doi :10.1109/TAP.2005.863393. S2CID 8074147.
- ^ Erdil, E; Topalli, K; Unlu, M; Civi, O; Akin, T (2007). "Frequency tunable microstrip patch antenna using RF MEMS technology". IEEE Trans. Antennas Propag . 55 (4): 1193. Bibcode :2007ITAP...55.1193E. doi :10.1109/TAP.2007.893426. S2CID 19335959.
- ^ Liu, L.; Langley, R. (2008). "هوائي شرائحي دقيق قابل للضبط من الكريستال السائل". رسائل الإلكترونيات . 44 (20): 1179. Bibcode :2008ElL....44.1179L. doi :10.1049/el:20081995.
- ^ ab Chiao, JC; Fu, Y.; Chio, IM; DeLisio, M.; Li, LY (1999). "هوائي Vee قابل لإعادة التكوين من MEMS". 1999 IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest (رقم الكتالوج 99CH36282) . المجلد 4. ص 1515-1518. doi :10.1109/MWSYM.1999.780242. ISBN 978-0-7803-5135-6. S2CID 7946482.
- ^ ab Rodrigo, D.; Jofre, L.; Cetiner, BA (2012). "Circular Beam-Steering Reconfigurable Antenna With Liquid Metal Parasitics". IEEE Trans. Antennas Propag . 60 (4): 1796. Bibcode :2012ITAP...60.1796R. doi :10.1109/TAP.2012.2186235. S2CID 36089245.
- ^ أبوفول، ت.؛ باريني، س.؛ تشين، س.؛ ألوميني، أ. (2013). "هوائي أحادي القطب دائري مستوٍ عريض النطاق قابل لإعادة التشكيل حسب النمط". مجلة نشر هوائيات IEEE . 61 (10): 4973. رمز Bibcode :2013ITAP...61.4973A. doi :10.1109/TAP.2013.2274262. S2CID 9565138.
- ^ Harrington, RF (1978). "Reactively controlled directive arrays". IEEE Trans. Antennas Propag . 26 (3): 390–395. Bibcode :1978ITAP...26..390H. doi :10.1109/TAP.1978.1141852.
- ^ Hum, SV; Perruisseau-Carrier, J. (2014). "Reconfigurable Reflectarrays and Array Lenses for Dynamic Antenna Beam Control: A Review". IEEE Trans. Antennas Propag . 62 (1): 183. arXiv : 1308.4593 . Bibcode :2014ITAP...62..183H. doi :10.1109/TAP.2013.2287296. S2CID 32075766.
- ^ Mookiah, P.; Dandekar, KR (2009). "مصفوفة هوائيات ميتاماتيريال-ركيزة لنظام اتصالات MIMO". معاملات معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات بشأن الهوائيات والانتشار . 57 (10): 3283. رمز Bibcode :2009ITAP...57.3283M. doi :10.1109/TAP.2009.2028638. S2CID 22859024.
- ^ جولاتي، ن.؛ دانديكار، كيه آر (2014). "تعلم اختيار الحالة للهوائيات القابلة لإعادة التكوين: نهج قطاع الطرق متعددي الأذرع". معاملات معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات للهوائيات والانتشار . 62 (3): 1027. رمز Bibcode :2014ITAP...62.1027G. doi :10.1109/TAP.2013.2276414. S2CID 1061713.
- ^ بورج، جيرارد جي؛ هاريس، جيفري إتش (24 مايو 1999). "تطبيق أعمدة البلازما على هوائيات التردد اللاسلكي". رسائل الفيزياء التطبيقية . 74 (22): 3272-3274. رمز Bibcode :1999ApPhL..74.3272B. doi :10.1063/1.123317.
- ^ كومار، راجنيش؛ بورا، ديراج (3 مارس 2010). "هوائي بلازما قابل لإعادة التشكيل". مجلة الفيزياء التطبيقية . 107 (5): 053303–053303–9. Bibcode :2010JAP...107e3303K. doi :10.1063/1.3318495.
- ^ Alexeff, I.; et al. (18 April 2006). "Experimental and theory results with plasma antennas". IEEE Transactions on Plasma Science . 34 (2): 166–172. Bibcode :2006ITPS...34..166A. doi :10.1109/TPS.2006.872180. S2CID 32033839.
- ^ Simons, RN; Donghoon, C.; Katehi, LPB (2002). "Polarization reconfigurable patch antenna using microelectromechanical systems (MEMS) actuators". IEEE Antennas and Propagation Society International Symposium (IEEE Cat. No.02CH37313) . المجلد 2. IEEE Antennas Propag. Soc. Int. Symp. ص 6-9. doi :10.1109/APS.2002.1016015. hdl :2060/20020063517. ISBN 978-0-7803-7330-3. S2CID 108547161.
- ^ XS, Yang; Wang, BZ; Wu, W.; Xiao, S. (2007). "هوائي Yagi Patch Antenna With Dual-Band and Pattern Reconfigurable Characteristics". مجلة هوائيات IEEE اللاسلكية. النشر . 6 (11): 168. رمز Bibcode :2007IAWPL...6..168Y. doi :10.1109/LAWP.2007.895292. S2CID 7752473.
- ^ أبوفول، ت.؛ تشين، إكس.؛ باريني، سي.؛ ألوميني، أ. (2014). "إعادة تكوين متعددة المعلمات في هوائي أحادي النطاق العريض للغاية لأنظمة الاتصالات اللاسلكية المتقدمة". IET Microwaves, Antennas & Propagation . 8 (11): 849–857. doi : 10.1049/iet-map.2013.0690 . S2CID 110598537.
- ^ Pringle, LN; et al. (2004). "هوائي ذو فتحة قابلة لإعادة التكوين يعتمد على وصلات مبدلة بين بقع معدنية صغيرة كهربائيًا". IEEE Trans. Antennas Propag . 52 (6): 1434–1445. Bibcode :2004ITAP...52.1434P. doi :10.1109/TAP.2004.825648. S2CID 25035434.
- ^ Motovilova, Elizaveta; Huang, Shao Ying (2020). "مراجعة الهوائيات العازلة السائلة القابلة لإعادة التكوين". المواد . 13 (8): 1863. Bibcode :2020Mate...13.1863M. doi : 10.3390/ma13081863 . PMC 7216238. PMID 32316173 .
