በድሮን ቪዲዮ ማስተላለፊያ፣ አሰሳ እና የመለኪያ አንቴና ቴክኖሎጂዎች ዝቅተኛ ከፍታ የግንኙነት አዝማሚያዎች ላይ ትኩረት ያድርጉ።

ዝቅተኛ ከፍታ ያለው ኢኮኖሚ ሙሉ ለሙሉ በሚነሳበት ወቅት፣ ሰው አልባ የአየር ላይ ተሽከርካሪዎች (ዩኤቪዎች) በራሪ ሃርድዌር ብቻ የተገለሉ አይደሉም፣ ነገር ግን የላቀ የመገናኛ፣ የአሰሳ እና የርቀት መቆጣጠሪያ (CNR) ተግባራትን የሚያዋህድ ወደ ብልህ የአየር ላይ የሞባይል አንጓዎች ሆነዋል። እንደ የከተማ ሎጅስቲክስ ፣የኤሌክትሪክ መስመር ፍተሻ እና የአደጋ ጊዜ ማዳን ባሉ ሁኔታዎች የኢቪቶል (የኤሌክትሪክ ቁመታዊ መነሳት እና ማረፊያ አውሮፕላኖች) እና የኢንዱስትሪ ደረጃ ዩኤቪዎች በሰፊው በመተግበሩ ዝቅተኛ ከፍታ ያለው ኤሌክትሮማግኔቲክ አካባቢ ውስብስብ እየሆነ መጥቷል።

በኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች እና በሬዲዮ ፍሪኩዌንሲው የፊት-መጨረሻ መካከል ያለው ወሳኝ በይነገጽ ፣ የአንቴና ዲዛይን ጥራት በቀጥታ የግንኙነት ክልልን ፣ የቦታውን ትክክለኛነት እና የአጠቃላይ ስርዓቱን የደህንነት ችሎታዎች ይወስናል። ይህ ጽሑፍ ከባለሙያ አንቴና መሐንዲስ እይታ አንጻር ስለ ወቅታዊ ቴክኒካዊ ችግሮች, ዋና ዋና መፍትሄዎች እና የወደፊት አዝማሚያዎች በሶስት ዋና ዋና ክፍሎች-የቪዲዮ ስርጭት, አሰሳ እና የመከላከያ እርምጃዎች ላይ ጥልቅ ትንታኔ ይሰጣል.

1. የዩኤቪ ቪዲዮ ማስተላለፊያ አንቴና ቴክኖሎጂ፡ ከፍተኛ የመተላለፊያ ይዘት፣ ባለብዙ-ድግግሞሽ ኮንፎርማል ዲዛይን እና የሰርጥ መላመድ

ከፍተኛ ጥራት ያለው ዝቅተኛ መዘግየት ምስል ማስተላለፍ የሰው አልባ የአየር ላይ ተሽከርካሪዎችን (UAVs) ሥራ ላይ ያተኮረ ነው። በአሁኑ ጊዜ የ 4K/8K እጅግ ከፍተኛ ጥራት ያለው የቪዲዮ ዥረት እና በርካታ የዲጂታል እና የማሰብ ችሎታ ያላቸው የአውታረ መረብ መረጃዎችን የማሰራጨት ፍላጎት በቪዲዮ ማስተላለፊያ አንቴናዎች ላይ ከፍተኛ ፍላጎቶችን ስለሚፈጥር 'ከፍተኛ ትርፍ ፣ ሰፊ-ባንድዊድ እና የታመቀ' መሆን አለበት።

1.1 ባለብዙ-ባንድ እና Ultra-wideband (UWB) ቴክኖሎጂ

ባህላዊ ዩኤቪዎች የተለየ አንቴናዎችን ለተለያዩ የክወና ፍሪኩዌንሲ ባንዶች (እንደ 1.4 GHz መንግስት የተወሰነ አውታረ መረብ እና 2.4 GHz/5.8 GHz ኢንዱስትሪያል እና ሲቪል ባንዶች) ይጠቀማሉ። ይህ 'አንድ ፍሪኩዌንሲ፣ አንድ አንቴና' ዲዛይን ከፍተኛ መጠን ያለው የአየር ፍራፍሬ ወለል አካባቢን ከመውሰዱም በተጨማሪ አንቴናዎቹ እርስ በእርስ በጣም በመቀራረባቸው ወደ ከፍተኛ የመሃል ጣልቃገብነት ጣልቃገብነት (PIM) እና የኤሌክትሮማግኔቲክ ተኳኋኝነት (ኢኤምሲ) ጉዳዮችን ያስከትላል።

በዘመናዊ አንቴና ኢንጂነሪንግ ውስጥ ተስፋፍቶ ያለው አዝማሚያ የ Ultra-Wideband (UWB) fractal ንድፎችን ወይም ባለብዙ ሞድ ባለብዙ ድግግሞሽ የጋራ አንቴና ቴክኖሎጂዎችን መቀበል ነው።

ፍራክታል አንቴና፡ የጂኦሜትሪክ ፍርስራሾችን ራስን መመሳሰል በመጠቀም፣ አንቴናው በአንድ ጊዜ በተለያዩ የፍሪኩዌንሲ ባንዶች ላይ ያስተጋባል፣ በዚህም ከዚህ ቀደም የሚፈለጉትን ሶስት የአንቴና ክፍሎችን በአንድ ክፍል ይተካል።

ባለብዙ ንብርብር ዝቅተኛ የሙቀት መጠን የተቀናጀ የሴራሚክ (LTCC) ውህደት: በ RF የፊት-መጨረሻ ውስጥ ባለብዙ-ንብርብር እና አንቴናውን በማዋሃድ, በማጣራት, በ impedance ማዛመድ እና የጨረር ኤለመንት ወደ አንድ ነጠላ ክፍል ይጣመራሉ, ይህም በቦርዱ ላይ ያለውን ጭነት በእጅጉ ይቀንሳል.

1.2 ተስማሚ አንቴናዎች እና ሁለገብ አቅጣጫዊ ከፍተኛ ትርፍ ጨረር

ሰው-ነክ ያልሆኑ የአየር ላይ ተሽከርካሪዎች (UAVs) ኤሮዳይናሚክ ውቅረትን ላለማበላሸት እና የኤሮዳይናሚክ ድራግ ለመቀነስ የኮንፎርማል አንቴና ቴክኖሎጂ የውጭ ጅራፍ አንቴናዎችን በፍጥነት ይተካል።

ማይክሮስትሪፕ ጠጋኝ ድርድሮችን እና ተጣጣፊ የታተመ ሰርክ (ኤፍ.ሲ.ሲ) አንቴናዎችን ወደ ድሮን ክንፎች መሪ ጠርዝ ፣ ማረፊያ ማርሽ ወይም የውስጠኛው ክፍል ውስጥ በቀጥታ እና በማስተዋል በማዋሃድ 'እንከን የለሽ' ተከላ ይከናወናል። ይሁን እንጂ የተስተካከሉ ዲዛይኖች ብዙውን ጊዜ በአየር መንገዱ ጠመዝማዛ የተገደቡ ናቸው, ይህም በቀላሉ የጨረር ንድፍን ወደ ማዛባት ሊያመራ ይችላል. መሐንዲሶች የገጽታ ሞገዶችን ለመቆጣጠር ሜታማቴሪያሎችን በማስተዋወቅ ላይ ናቸው፣ ይህም አንቴና እጅግ በጣም ጥሩ የሁሉም አቅጣጫዊ ክብነት እና የክብ የፖላራይዜሽን ባህሪያት በአየር መንገዱ ላይ በሚደረጉ ከፍተኛ የአመለካከት ለውጦች (እንደ ዳይቭስ ወይም ከፍተኛ አንግል መታጠፍ ያሉ) መሆኑን በማረጋገጥ በባለብዙ መንገድ ተፅእኖዎች ምክንያት የምስል መቀደድን ወይም መብረቅን በተሳካ ሁኔታ ያስወግዳል።

2. የዩኤቪ ዳሰሳ አንቴና ቴክኖሎጂ፡ ስርዓት-ሰፊ ከፍተኛ ትክክለኛነት እና የ RF የፊት-መጨረሻ ጣልቃገብነት መቋቋም

የአሰሳ ስርዓቶች እንደ UAV 'አይኖች' ሆነው ያገለግላሉ። በሴንቲሜትር ደረጃ ራሱን የቻለ ፍተሻ የሚያከናውን የኢንዱስትሪ ዩኤቪ ወይም ለሕዝብ ደህንነት የሚያገለግሉ ልዩ መሣሪያዎች፣ ሁለቱም በተረጋጋ እና አስተማማኝ የሳተላይት ዳሰሳ ሲስተሞች (ጂኤንኤስኤስ) ላይ ይመረኮዛሉ።

2.1 ስርዓት-ሰፊ ባለብዙ-ድግግሞሽ ከፍተኛ-ትክክለኛነት አቀማመጥ

የ RTK (Real-Time Kinematic) እና ፒፒፒ (ትክክለኛነት አቀማመጥ) ቴክኒካል መስፈርቶችን ለማሟላት ዘመናዊ የዩኤቪ አሰሳ አንቴናዎች የቻይና ቤይዶ (B1/B2/B3)፣ US GPS (L1/B2/B3)፣ የዩኤስ ጂፒኤስ (ኤል 1/ኤ.ኤስ.ኤል.ኤል.ኤል.ኤል.ኤል.ኤል.ኤል.ኤል.ኤል.ኤል.ኤል.ኤል.ኤል.ኤል.ኤል.ኤል.ኤል.ኤል.ኤል.ኤል.ኤል.ኤል) የአለምን ዋና ዋና የአሰሳ ስርዓቶች ሁሉንም የፍሪኩዌንሲ ባንዶች በአንድ ጊዜ መሸፈን መቻል አለባቸው።

በኢንጂነሪንግ ዲዛይን ውስጥ፣ ከፍተኛ ትክክለኛ የአሰሳ አንቴናዎችን ለመገምገም ዋናው መለኪያ የደረጃ ማዕከል ልዩነት (PCV) ነው።

መሐንዲሶች የአንቴናውን የኤሌትሪክ ምዕራፍ ማእከል እና አካላዊ ማእከል ከቦታው ሚሊሜትር ጋር እንዲገጣጠሙ ለማረጋገጥ ባለብዙ-ፊድ አውታር ዲዛይን ይጠቀማሉ።

የአንቴናውን የትርፍ አፈጻጸም በዝቅተኛ የከፍታ ማዕዘኖች በማመቻቸት፣ ድሮን አሁንም በቂ ቁጥር ያላቸውን 'ዝቅተኛ ከፍታ ላይ ያሉ ሳተላይቶች' ላይ መቆለፍ ይችላል፣ ፈታኝ በሆኑ የኤሌክትሮማግኔቲክ አካባቢዎች፣ ለምሳሌ የከተማ ሸለቆዎች እና በደን የተሸፈኑ አካባቢዎች፣ በዚህም የቦታ መጥፋትን ይከላከላል።

 

2.2 የኳድሪፊላር ሄሊክስ አንቴና ዝግመተ ለውጥ እና አነስተኛነት

በትናንሽ እና በሸማች ደረጃ ድራጊዎች ውስጥ፣ ባለአራት ሆሊክስ አንቴና (QHA) በልዩ መዋቅራዊ ጠቀሜታዎች ተመራጭ ነው። QHA እጅግ በጣም ጥሩ የሆነ ክብ የፖላራይዜሽን ንፅህናን (ማለትም እጅግ በጣም ዝቅተኛ የአክሲያል ሬሾ) እና ትልቅ የብረት መሬት አውሮፕላን ሳያስፈልገው ወደ ፍፁም ቅርብ የሆነ የንፍቀ ክበብ የጨረር ንድፍ ለማቅረብ ይችላል።

አሁን ያለው የቴክኖሎጂ እድገት አቅጣጫ ከፍተኛ ኤሌክትሪክ-ቋሚ የማይክሮዌቭ ሴራሚክስ እንደ ዳይኤሌክትሪክ ሰጭ አካል መጠቀምን ያካትታል። የዲኤሌክትሪክ ቋሚን በመጨመር የአንቴናውን አካላዊ ልኬቶች ከ 60% በላይ መቀነስ ይቻላል. በተጨማሪም፣ ከተቀናጀ ከፍተኛ-ሊነሪቲ ዝቅተኛ-ድምጽ ማጉያ (ኤልኤንኤ) እና ከፍተኛ-Q የገጽታ አኮስቲክ ሞገድ (SAW)/ጅምላ አኮስቲክ ሞገድ (BAW) ማጣሪያዎች ጋር ሲጣመሩ፣ ከመሬት ላይ ከተመሠረቱ ጣቢያዎች (እንደ 5G/6G ሲግናሎች ያሉ) ጠንካራ harmonic ጣልቃ ገብነት ከምንጩ ሊጣራ ይችላል።

3. ድሮን Countermeasure አንቴና ቴክኖሎጂ፡ ከኤሌክትሮማግኔቲክ መጨናነቅ ወደ የተቀናጁ ግንኙነቶች፣ ሴንሲንግ እና ኮምፒዩቲንግ የሚደረግ ሽግግር

በዝቅተኛ ከፍታ ኢኮኖሚ ውስጥ ያለው እድገት የመከላከያ ቴክኖሎጂዎችን ከሕገወጥ 'ጥቁር በረራ' ሰው አልባ አውሮፕላኖች ጋር ማሻሻያ ማስፈለጉ የማይቀር ነው። ባህላዊ የመለኪያ አንቴናዎች በዋነኛነት ሁለንተናዊ ፣ ከፍተኛ ኃይል መጨናነቅን ይጠቀማሉ። ይህ 'የተቃጠለ ምድር' አካሄድ በዙሪያው ባሉ የሲቪል የመገናኛ አውታሮች ላይ ጣልቃ የመግባት እድሉ ከፍተኛ ነው። የአዲሱ ትውልድ የቆጣሪ አንቴና ቴክኖሎጂ ወደ ብልህነት፣ አቅጣጫዊ አቅጣጫ እና የግንኙነት፣ የዳሰሳ እና የኮምፒዩተር ውህደት እያደገ ነው።

3.1 5ጂ-ኤ የተቀናጀ ዳሳሽ እና ኮሙኒኬሽን እና የሜታ ወለል ደረጃ ድርድሮች

ዝቅተኛ ከፍታ ያለው የአየር ክልል ሽፋን በ 5G-A (5G-Advanced) እና የወደፊት የ 6G አውታረ መረቦች, የተቀናጀ ሴንሲንግ እና ኮሙኒኬሽን (ISAC) አንቴናዎች በ RF መስክ ውስጥ እጅግ በጣም ጥሩ የምርምር ርዕስ ሆነዋል.

የጸረ ልኬት ስርዓቶች ነጠላ 'jammers' ብቻ አይደሉም፣ ነገር ግን ወደ ራዳር ማወቂያ እና ኤሌክትሮማግኔቲክ ማፈንን ወደሚያዋህዱ የማሰብ ችሎታ ያላቸው ተርሚናሎች ሆነዋል።

ንቁ በኤሌክትሮኒካዊ መንገድ የተቃኘ ድርድር (AESA) አንቴናዎች፡ ከዲጂታል ቢምፎርሚንግ (ዲቢኤፍ) ስልተ ቀመሮች ጋር ተዳምሮ ከፍተኛ ትርፍ ያላቸው ጠባብ ጨረሮችን በአጭር ጊዜ ውስጥ (ሚሊሰከንድ ሚዛን) በማዋሃድ የኤሌክትሮማግኔቲክ ጣልቃገብነትን UAVዎችን በረዥም ርቀት ውስጥ እንዲገቡ ያደርጋል።

እንደገና ሊዋቀሩ የሚችሉ ኢንተለጀንት ሜታሶርፌስ (RIS)፡- የሜታsurface ኤለመንቶችን በእውነተኛ ጊዜ በተለዋዋጭ መንገድ በመቀየር፣እነዚህ ሲስተሞች የተንፀባረቁ ወይም የሚተላለፉ ጨረሮችን በተለዋዋጭ መንገድ በመጠቀም አነስተኛ ኃይል፣ሁሉን አቀፍ እና ወጪ ቆጣቢ የኤሌክትሮማግኔቲክ አጥር እንዲገነቡ ያስችላቸዋል።

3.2 እጅግ በጣም ሰፊ ባንድ የአቅጣጫ ማፈን እና የሚለምደዉ የጨረር ማሳመር

ዘመናዊ ህገወጥ ዩኤቪዎች በተደጋጋሚ የፍሪኩዌንሲ-ሆፒ ስርጭት ስፔክትረም (ኤፍኤችኤስኤስ) ቴክኖሎጂ እና መደበኛ ያልሆኑ ፍሪኩዌንሲ ባንዶችን ለርቀት መቆጣጠሪያ እና ለቪዲዮ ማስተላለፊያ ይጠቀማሉ፣ ይህም እጅግ በጣም ሰፊ የሆነ ተለዋዋጭ የክወና ክልል እንዲኖራቸው የመለኪያ አንቴናዎችን ይፈልጋል።

Logarithmic-periodic dipole (LPDA) እና ከፍተኛ ትርፍ ቀንድ አንቴና ድርድሮች በተንቀሳቃሽ ‹ጃሚንግ ጠመንጃ› እና በቋሚ መከላከያ ጣቢያዎች ውስጥ በሰፊው ጥቅም ላይ የሚውሉት እጅግ በጣም ሰፊ በሆነ ባህሪያቸው ምክንያት ነው። በመጨናነቅ ስራዎች ወቅት በወዳጅ ህጋዊ አውሮፕላኖች ላይ የሚደርሰውን የዋስትና ጉዳት ችግር ለመፍታት፣ ዘመናዊ የቆጣሪ አንቴና ሲስተሞች የሚለምደዉ የጨረር መጥፋት ቴክኖሎጂን አስተዋውቀዋል። በዲጂታል ሲግናል ፕሮሰሲንግ በኩል፣ አንቴናው ያልተፈቀደላቸው ድሮኖች ላይ በሚመራበት ጊዜ፣ በቀጥታ የኤሌክትሮማግኔቲክ ኖቶች (ማለትም የጨረር መጨመር ወደ ዜሮ የሚጠጋባቸው ቦታዎች) ወደ ወዳጃዊ ፖሊስ እና የነፍስ አድን አውሮፕላኖች ወይም በአቅራቢያው ባሉ የሲቪል ጣቢያ ጣቢያዎች አቅጣጫ የኤሌክትሮማግኔቲክ ኖቶች ሊፈጥር ይችላል ፣ በዚህም የላቀ የመከላከያ ውቅር በማሳካት 'በትክክል እና በወዳጅ ግንኙነቶች ላይ ምንም ተጽእኖ ሳይኖረው አቅጣጫ' ይመታል።

4. ለአንቴና ምህንድስና ቴክኖሎጂ ማጠቃለያ እና የወደፊት እይታ

ለወደፊት ዝቅተኛ ከፍታ ያለው ግንኙነት፣ አሰሳ እና የመለኪያ አንቴና ቴክኖሎጂዎች የተገለሉ የእድገት መንገዶችን አይከተሉም፣ ይልቁንም ጥልቅ ውህደትን፣ አነስተኛነትን እና የማሰብ ችሎታን ያሳያሉ።

 

ለአንቴና መሐንዲሶች የወደፊቱ ፈተናዎች በ RF ሃርድዌር ንድፍ ላይ ብቻ ሳይሆን የላቀ አካላዊ ኤሌክትሮማግኔቲክስ ፣ የቁሳቁስ ሳይንስ እና አርቴፊሻል ኢንተለጀንስ ስልተ ቀመሮችን እንዴት ያለችግር ማቀናጀት እንደሚቻል ላይም ጭምር ነው። በተወሳሰቡ ዝቅተኛ ከፍታ ቻናሎች ውስጥ የኤሌክትሮማግኔቲክ ድንበሮችን ያለማቋረጥ መግፋት ደህንነቱ የተጠበቀ፣ ቀልጣፋ እና እንከን የለሽ ዝቅተኛ ከፍታ ያለው ኢንተርኔት የመገንባት የማዕዘን ድንጋይ ነው።