Nowa antena dla świata mobilnego Uczestnicy unijnego projektu PHASOR przewrócili do góry nogami rynek komunikacji mobilnej, opracowując pierwszą na świecie tanią, sterowaną elektronicznie, cyfrową, niskoprofilową antenę fazowaną. Gospodarka cyfrowa © combosan, Shutterstock Współczesna infrastruktura komunikacyjna nie nadąża za potrzebami społeczeństwa w zakresie szybkiego, bardziej mobilnego transferu danych. Aby temu zaradzić, uczestnicy finansowanego z funduszy UE projektu PHASOR jako pierwsi na świecie stworzyli tanią, sterowaną elektronicznie, cyfrową, niskoprofilową antenę fazowaną zapewniającą bezproblemową komunikację z satelitą bez względu na miejsce. „Poprzez zastosowanie innowacyjnych rozwiązań alternatywnych dla standardowych mikrochipów projekt PHASOR radykalnie zmienił sposób, w jaki dotąd postrzegaliśmy anteny – teraz niemal każda powierzchnia samochodu może wysyłać i odbierać sygnały z satelity” – mówi David Garrood, koordynator projektu. „W rezultacie szerokopasmowa łączność bezprzewodowa jest o wiele szybsza, tańsza, bardziej niezawodna i – co najważniejsze – dostępna niemal wszędzie”. Rozwijająca się technologia Komunikacja satelitarna wymaga zogniskowania wąskiej wiązki fal radiowych (RF, Radio Frequency) na satelicie, do czego zwykle wykorzystywane są anteny satelitarne będące już swojego rodzaju symbolem. Jednakże jeśli użytkownik lub satelita poruszają się, utrzymywanie ukierunkowania tej wiązki na satelitę jest niezwykle trudne. Aby skompensować ruch, standardowe systemy komunikacji w trakcie jazdy wyposażone są w regulowany silniczkiem stabilizator utrzymujący antenę skierowaną w stronę satelity bez względu na sposób i kierunek poruszania się użytkownika. Rozwiązanie to nie jest bez wad, zaś największym związanym z nim problemem jest konieczność regularnej konserwacji części ruchomych. Wykorzystanie idei szyków fazowanych Szyki fazowane są w stanie kierunkować wiązkę (sterować nią), wykorzystując do tego matrycę złożoną z miniaturowych anten stałych. Określone fazy sygnału transmitowanego przez każdy element są zmieniane elektronicznie, zaś połączenie wszystkich tych małych sygnałów daje w efekcie silną, bardziej zogniskowaną wiązkę skierowaną w żądaną stronę. „Ponieważ cały proces jest sterowany elektronicznie, możemy dokładnie kontrolować kierunek wiązki i natychmiast kierować ją tam, gdzie chcemy” – wyjaśnia Garrood. „Dzięki temu antena może śledzić ruch dowolnego satelity bez względu na sposób, w jaki przemieszcza się użytkownik oraz miejsce, w którym przebywa, jak również bez konieczności stosowania ruchomych elementów mechanicznych”. Podstawowymi wyzwaniami związanymi z rozwiązaniami bazującymi na szyku fazowanym są duży rozmiar i wysoki koszt systemu. Potrzebny więc był sposób zminiaturyzowania tej technologii przy jednoczesnym utrzymaniu – a nawet zwiększeniu – jego sprawności oraz redukcji kosztów. Nowa definicja anteny Kompaktowy system antenowy PHASOR nie posiada żadnych części ruchomych. Zamiast tego zawiera dużą liczbę małych, identycznych modułów, z których każdy umieszczony jest na dwóch płytkach drukowanych (PCB, Printed Circuit Board). Na górnej płytce PCB znajduje się układ złożony z anten mikropaskowych z przodu i opatentowany przez zespół PHASOR mikrochip ASIC z tyłu. Druga płytka odpowiada za zasilanie, sterowanie i komunikację. Grubość całego systemu po połączeniu nie przekracza jednego cala. Ponieważ technologia ta jest w pełni cyfrowa i modułowa, antenę można skalować bez uszczerbku dla wydajności – wystarczy dodać więcej modułów. „Im więcej modułów połączymy, tym większa jest powierzchnia anteny, co przekłada się na szybszą transmisję danych” – dodaje Garrood. Dzięki niskiemu profilowi i zdolności do dostosowywania się antenę można wbudować w niemal każdą powierzchnię – od karoserii samochodu, poprzez ściany pociągów po kadłuby samolotów. „Ponieważ antena PHASOR ma duży zasięg i nie zaburza ciągu ani nie wpływa na masę i wygląd, jest w stanie sprostać oczekiwaniom rynku i użytkowników w zakresie łączności multimegabitowej” – podsumowuje Garrood. Garrood uważa, że udział anteny PHASOR w rynku szerokopasmowej komunikacji satelitarnej dla pojazdów sięgnie 1,185 miliarda euro. „Szacujemy, że nasz udział w rynku do 2020 roku wyniesie nawet 2,5%, przynosząc 134 miliony euro zysku i tworząc niemal 800 nowych miejsc pracy” – twierdzi. Słowa kluczowe PHASOR, antena, komunikacja mobilna, szyk fazowany
