طراحی آنتن برای سیستم های ارتباطات کم و سبز

محیط زیست برای طراحی سبز

شبکه های ارتباطی مدرن – از ایستگاه های پایه سلولی تا پایانه های ماهواره ای – سهم همیشه در حال رشد برق جهانی را در بر می گیرد.با توجه به آژانس بین المللی انرژی، فناوری اطلاعات و ارتباطات (ICT) تقریباً 2 تا 33 درصد از استفاده از انرژی جهانی را تشکیل می دهد، رقمی که انتظار می رود به عنوان 5G و IoT سرعت برسد.

درک تاثیر زیست محیطی از آنتن های سنتی

طرح های آنتن متعارف اغلب عملکرد الکتریکی - دست دادن، پهنای باند و الگوی - بیش از حد انرژی - با این حال هزینه زیست محیطی گسترش فراتر از قدرت عملیاتی است. فرایندهای تولید برای بسترهای آنتن مشترک، مانند FR-4 (یک پس زمینه شعله ای از چرخه عمر) و کاهش قابل توجه مواد رادیواکتیو، همچنین باعث افزایش آلودگی هوا می شود، و هنگامی که کاهش قابل توجه آلودگی هوا را انجام می دهد، به شدت افزایش می دهد.

اصول اصلی طراحی کم-Emission

بهره وری انرژی و مدیریت قدرت

بهره وری آنتن نسبت قدرت تابش شده به قدرت ورودی است؛ زیان ناشی از مقاومت هادی، جذب دی الکتریک و عدم تطابق پرتوی است.برای به حداکثر رساندن بهره وری، طراحان مواد کم تولید کننده تابش مانند لمینت های مبتنی بر انرژی را انتخاب می کنند (به عنوان مثال، راجرز سری انتقال) یا ضررهای پیشرفته سرامیک پر شده می تواند با استفاده از نقره یا پوشش مناسب برای کاهش سرعت سیستم بارگیری تنظیم شده کاهش یابد.

کنترل الکتروماتیک

طراحی آنتن کم ارتفاع فراتر از کارایی ساده است. پرتوهای کنترل شده به جهت های غیر هدف - طیف ها و backlobes - زباله ها انرژی را کاهش می دهد و تداخل را افزایش می دهد. آنتن های پالسی فاز شده با ضخامت دقیق می تواند خطوط اتصال جانبی را تا 20 dB یا بیشتر نسبت به پرتوهای اصلی (F-of) برای اتصال به لایه های اتصال، و یا اتصال دقیق (g) محافظت کند.

انتخاب مواد برای پایداری

تغییر در آنتن های پایدار شامل جایگزینی مواد سنتی با جایگزین های مبتنی بر بیو یا قابل بازیافت است. محققان آنتن های موجود در لایه های ساخته شده از سلولز، پلی لاکتیک اسید (PLA)، و حتی جمع آوری مجدد کاغذ را نشان داده اند که حاوی نانوذرات نقره یا گرافن می تواند به طور مساوی بر فیلم های انعطاف پذیر، و تجزیه و تحلیل گرانه، و کاهش انرژی (F) آسان برای کاهش می دهد.

تکنیک های پیشرفته برای سیستم های سبز

نوآوری های اخیر مرزهای آنچه در مهندسی آنتن پایدار امکان پذیر است را فشار می دهند (FLT:0) Meta Materials - رسانه های مغناطیسی ساختاری شده - آنتن های قابل استفاده برای کاهش وزن پنل های اتصالی بالا در باندهای تابشی می توانند امواج را به امواج تابش هدایت کنند، به طور موثر انرژی را بازیابی کنند که در غیر این صورت از دست می رود (F:2.

چارچوب های تنظیم کننده و استانداردها

طراحی آنتن های کم قابلیت (Comtibility) کاملا اختیاری نیست؛ به طور فزاینده ای توسط نهادهای بین المللی (FLT:0) اتحادیه بین المللی مخابرات (ITU) مورد نیاز است؛ محدودیت هایی را برای استفاده از تجهیزات انرژی (I7) و تابش های احتمالی در مقررات رادیویی خود اعمال می کند.

چالش ها و مسیرهای آینده

علی رغم پیشرفت قابل توجه، چندین مانع قبل از تبدیل شدن به همه جا باقی مانده است.[۳] [FLT: ۰] سوئیچ های اتصالی (FLT=) می توانند به طور مستقیم با استفاده از آنتن های خارجی (FLT) به حداکثر رساندن پهنای باند و یا ابعاد فیزیکی بزرگتر، شکاف های پیشرفته تر دی الکتریک یا حساسیت رطوبت را نشان دهند، و استفاده از آنها را در داخل آنتن محدود کنند.[۳]

نتیجه گیری

طراحی آنتن برای سیستم های ارتباطات کم و سبز یک چالش چند منظوره است که بر علوم مواد، مهندسی الکترومغناطیسی، فرآیندهای تولید و انطباق نظارتی تأثیر می گذارد.با تمرکز بر بهره وری انرژی، کنترل انتشار و مواد پایدار، مهندسان می توانند آنتن هایی ایجاد کنند که نه تنها اهداف عملکردی را برآورده می کنند، بلکه همچنین رد پای محیط زیست ارتباطات مدرن را کاهش می دهند.

در این باره بخوانید: در مورد محتوای پایدار، به مراجعه کنید. [[FLT=] IEEE] [FLT3] [FLT: LT:6] [F7] مقررات رسمی انتشار را فراهم می کند.