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‘बीम-स्टीयरिंग’ तकनीक मोबाइल संचार को 5G से आगे ले जाती है

‘बीम-स्टीयरिंग’ तकनीक मोबाइल संचार को 5G से आगे ले जाती है

tech innovation 2022

5G (mmWave) और 6G पर फिक्स्ड बेस स्टेशन एंटीना की दक्षता बढ़ाने के लिए बीम-स्टीयरिंग एंटीना तकनीक विकसित की गई है, और इसे वाहन-से-वाहन, वाहन-से-बुनियादी ढांचे, वाहन रडार और उपग्रह संचार के लिए भी अनुकूलित किया जा सकता है। . क्रेडिट: बर्मिंघम विश्वविद्यालय

बर्मिंघम के वैज्ञानिकों ने एक नए बीम-स्टीयरिंग एंटेना का खुलासा किया है जो ‘5G से परे’ के लिए डेटा ट्रांसमिशन की दक्षता को बढ़ाता है – और मोबाइल संचार के लिए आवृत्तियों की एक श्रृंखला को खोलता है जो वर्तमान में उपयोग की जाने वाली तकनीकों के लिए दुर्गम हैं।

रेडियो साइंस अटलांटिक / एशिया-पैसिफिक रेडियो साइंस मीटिंग के तीसरे अंतर्राष्ट्रीय संघ में पहली बार प्रस्तुत किए गए प्रायोगिक परिणाम, दिखाते हैं कि डिवाइस निरंतर ‘वाइड-एंगल’ बीम स्टीयरिंग प्रदान कर सकता है, जिससे यह एक चलती मोबाइल फोन उपयोगकर्ता को ट्रैक करने की इजाजत देता है। उसी तरह जैसे एक उपग्रह डिश एक चलती वस्तु को ट्रैक करने के लिए मुड़ता है, लेकिन काफी बढ़ी हुई गति के साथ।

यूनिवर्सिटी ऑफ बर्मिंघम के स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग के शोधकर्ताओं द्वारा तैयार की गई, प्रौद्योगिकी ने मिलीमीटर तरंग स्पेक्ट्रम में आवृत्तियों पर डेटा ट्रांसमिसोइन दक्षता में व्यापक सुधार का प्रदर्शन किया है, विशेष रूप से 5G (mmWave) और 6G के लिए पहचाने जाने वाले, जहां उच्च दक्षता वर्तमान में केवल उपयोग करने योग्य है धीमी गति से, यंत्रवत् संचालित एंटीना समाधान।

5G mmWave अनुप्रयोगों के लिए, 26 GHz पर बीम-स्टीयरिंग एंटीना के प्रोटोटाइप ने अभूतपूर्व डेटा ट्रांसमिशन दक्षता दिखाई है।

डिवाइस मौजूदा 5G विनिर्देशों के साथ पूरी तरह से संगत है जो वर्तमान में मोबाइल संचार नेटवर्क द्वारा उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, नई तकनीक के लिए सामान्य रूप से तैनात एंटीना सिस्टम के लिए आवश्यक जटिल और अक्षम फीडिंग नेटवर्क की आवश्यकता नहीं होती है, इसके बजाय कम जटिलता प्रणाली का उपयोग किया जाता है जो प्रदर्शन में सुधार करता है और बनाना आसान होता है।

बीम-स्टीयरिंग एंटेना को डॉ. जेम्स चुर्म, डॉ. मुहम्मद रब्बानी और प्रोफेसर अलेक्जेंड्रोस फेरेसीडिस, मेटामटेरियल्स इंजीनियरिंग प्रयोगशाला के प्रमुख द्वारा फिक्स्ड, बेस स्टेशन एंटीना के समाधान के रूप में विकसित किया गया था, जिसके लिए वर्तमान तकनीक उच्च आवृत्तियों पर कम दक्षता दिखाती है। , लंबी दूरी के संचरण के लिए इन आवृत्तियों के उपयोग को सीमित करना।

एक आईफोन के आकार के आसपास, प्रौद्योगिकी एक मेटामटेरियल * का उपयोग करती है, जो धातु की शीट से बनाई जाती है जिसमें नियमित रूप से दूरी वाले छेद होते हैं जो व्यास में माइक्रोमीटर होते हैं। एक एक्ट्यूएटर मेटामटेरियल, डिलीवरी माइक्रोमीटर आंदोलनों के भीतर एक गुहा की ऊंचाई को नियंत्रित करता है, और, अपनी स्थिति के अनुसार, एंटीना एक रेडियो तरंग की टीम के विक्षेपण को नियंत्रित करेगा – बीम को अत्यधिक निर्देशात्मक संकेत में प्रभावी रूप से ‘केंद्रित’ करता है, और फिर ‘इस ऊर्जा को वांछित के रूप में पुनर्निर्देशित करना’ – साथ ही संचरण की दक्षता में वृद्धि करना।

टीम अब उच्च आवृत्तियों पर प्रोटोटाइप विकसित कर रही है और उन अनुप्रयोगों में परीक्षण कर रही है जो इसे 5G मोबाइल संचार से परे ले जाते हैं।

डॉ. चुर्म ने टिप्पणी की: “हालांकि हमने 5G में उपयोग के लिए प्रौद्योगिकी विकसित की है, हमारे वर्तमान मॉडल दिखाते हैं कि हमारी बीम स्टीयरिंग तकनीक 300 GHz पर 94% दक्षता में सक्षम हो सकती है। प्रौद्योगिकी को वाहन-से-वाहन में उपयोग के लिए भी अनुकूलित किया जा सकता है। , वाहन से बुनियादी ढांचा, वाहन रडार और उपग्रह संचार, इसे ऑटोमोटिव, रडार, अंतरिक्ष और रक्षा अनुप्रयोगों में अगली पीढ़ी के उपयोग के लिए अच्छा बनाते हैं।”

बर्मिंघम एंटरप्राइज विश्वविद्यालय ने इस अगली पीढ़ी के बीम-स्टीयरिंग एंटीना प्रौद्योगिकी के लिए एक पेटेंट आवेदन दायर किया है, और सहयोग, उत्पाद विकास या लाइसेंस के लिए उद्योग भागीदारों की तलाश कर रहा है।

अंडरपिनिंग तकनीक की दक्षता और अन्य पहलुओं को सहकर्मी समीक्षा प्रक्रिया के अधीन किया गया है, सम्मानित पत्रिकाओं में प्रकाशित किया गया है, और अकादमिक सम्मेलनों में प्रस्तुत किया गया है।1,2,3,4.

डॉ. चुर्म ने आगे कहा: “हम प्रकाशन और प्रस्तुतिकरण के लिए एक और काम कर रहे हैं जो दक्षता के स्तर को प्रदर्शित करेगा जो अभी तक इन चुनौतीपूर्ण आवृत्तियों पर रेडियो तरंगों के प्रसारण के लिए रिपोर्ट नहीं किया गया है। डिजाइन की सादगी और कम लागत तत्वों में से उद्योग द्वारा जल्दी अपनाने के लिए फायदेमंद हैं, और कॉम्पैक्ट इलेक्ट्रॉनिक्स कॉन्फ़िगरेशन इसे तैनात करना आसान बनाता है जहां अंतरिक्ष की कमी है। हमें विश्वास है कि बीम-स्टीयरिंग एंटीना 5G और 6G अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए भी अच्छा है, साथ ही उपग्रह और इंटरनेट ऑफ थिंग्स के रूप में।”

*मेटामैटिरियल्स उन सामग्रियों के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला शब्द है जिन्हें विशेष गुण रखने के लिए इंजीनियर किया गया है जो प्राकृतिक रूप से होने वाली सामग्री में नहीं पाए जाते हैं। इन गुणों में तरंगों को अवरुद्ध, अवशोषित, बढ़ाने या झुकने से विद्युत चुम्बकीय तरंगों का हेरफेर शामिल हो सकता है।


एंटीना आधारित केंद्रित विकिरण शक्ति के साथ घटती संचरण शक्ति


अधिक जानकारी:

  1. रब्बानी एट अल (2022)। 5जी सिस्टम के लिए 26 गीगाहर्ट्ज बैंड बीम-स्टीयर्ड एंटीना का उपयोग करके उन्नत डेटा थ्रूपुट. एंटेना और प्रचार पर 16 वां यूरोपीय सम्मेलन (EuCAP)।
  2. रब्बानी एट अल (2022)। ‘पीजो-विद्युत रूप से सक्रिय मेटासुरफेस पर आधारित सतत बीम-स्टीयरिंग लो-लॉस मिलीमीटर-वेव एंटीना’. एंटेना और प्रचार पर आईईईई लेनदेन।
  3. रब्बानी एट अल (2021)। ‘मिमी-वेव से THz तक बीम-स्टीयरड एंटेना के लिए इलेक्ट्रो-मैकेनिकल रूप से ट्यून करने योग्य मेटा-सर्फेस’. 50वां यूरोपीय माइक्रोवेव सम्मेलन (ईयूएमसी)।
  4. रब्बानी एट अल (2020)। ‘THz लीकी-वेव एंटीना बीम स्टीयरिंग लो लॉस डायनामिक ट्यूनिंग के साथ’. आईईईई एंटेना और प्रचार पर अंतर्राष्ट्रीय संगोष्ठी और उत्तर अमेरिकी रेडियो विज्ञान बैठक, 2020.

बर्मिंघम विश्वविद्यालय द्वारा प्रदान किया गया

उद्धरण: ‘बीम-स्टीयरिंग’ तकनीक मोबाइल संचार को 5G (2022, 3 जून) से आगे ले जाती है, 3 जून 2022 से प्राप्त किया गया

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‘बीम-स्टीयरिंग’ तकनीक मोबाइल संचार को 5G से आगे ले जाती है

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