Исследователи из Индийского института науки (IISc) работают над проектированием антенн, которые могут расширить возможности технологии 6G, которая играет важную роль в реализации эффективной связи V2X (автомобиль ко всему).
В недавнем исследовании группа под руководством Дебдипа Саркара, доцента кафедры электротехники связи, показала, как можно уменьшить самопомехи в антеннах полнодуплексной связи и, следовательно, движение сигналов по сети связи можно уменьшить . быстрее и эффективнее с точки зрения пропускной способности. Такие полнодуплексные антенны особенно полезны для приложений, требующих почти мгновенной передачи команд, таких как беспилотные автомобили.
Полнодуплексные антенны состоят из передатчика и приемника для отправки и приема радиосигналов . Традиционные радиопередатчики являются полудуплексными, что означает, что они либо используют сигналы разных частот для отправки и приема, либо между передаваемым сигналом и принимаемым сигналом существует временная задержка.
Эта временная задержка необходима для обеспечения отсутствия помех — сигналы, идущие туда и обратно, не должны пересекаться друг с другом, подобно тому, как два человека разговаривают друг с другом одновременно, не останавливаясь, чтобы послушать другого. Но это также снижает эффективность и скорость передачи сигнала.
Чтобы передавать данные намного быстрее и эффективнее, необходимы полнодуплексные системы, в которых и передатчик, и приемник могут одновременно работать с сигналами одной частоты. Для таких систем устранение самоинтерференции является ключевым моментом. Это то, над чем Саркар и его научный сотрудник IoE-IISc Джогеш Чандра Даш работали последние несколько лет.
«Общая цель исследования состоит в том, что мы хотим устранить сигнал, который исходит от самопомех», — говорит Саркар. Есть два способа отменить самоинтерференцию — пассивный и активный. Пассивная компенсация выполняется без каких-либо дополнительных инструментов, просто спроектировав схему определенным образом (например, увеличив расстояние между двумя антеннами).
Активное подавление зависит от дополнительных компонентов, таких как блоки обработки сигналов, для подавления собственных помех. Но компоненты, необходимые для этих шагов, могут сделать антенну громоздкой и дорогой. Вместо этого необходима компактная и недорогая антенна, которую можно легко интегрировать в остальную часть схемы любого устройства.
Антенна, разработанная Саркаром и Дэшем, в силу своей конструкции опирается на пассивные помехи, что позволяет ей работать как полнодуплексная система. Он состоит из двух портов, каждый из которых может действовать как передатчик или приемник.
Два порта изолированы друг от друга с помощью электромагнитных инструментов, называемых металлическими переходными отверстиями. Металлические сквозные отверстия — это отверстия, просверленные в металлической поверхности антенны, которые нарушают электрическое поле. Таким образом, команде удалось пассивно устранить большую часть помех, а также добиться экономичной и компактной конструкции.
«Мы отказываемся от всех традиционных методов подавления собственных помех и интегрируем очень простую структуру, которую можно установить в автомобиле», — говорит Дэш.
В ближайшем будущем команда планирует оптимизировать свое устройство, чтобы оно могло полностью устранить пассивные помехи и уменьшить общий размер антенны. Затем его можно легко закрепить на транспортном средстве, где он сможет передавать и получать данные на очень высоких скоростях, приближая к реальности работу без водителя, а также мобильную связь 6G.
Теги: IoT, связь
