آیا فکر می کردید که یک دستگاه انتشار دهنده ی موج رادیویی سبک تر و ارزان تر بتواند ارتباطات را گسترش دهد؟ مهندسان به روشی دست یافتند که می تواند یکی از مولفه های اساسی تلفن ها و دستگاه های وایرلس را به طور موثری کوچک کند.
یک انتشار دهنده ی امواج رادیویی بسیار کوچکتر از حالت معمول، پتانسیلی دارد که قادر است پهنای باند قابل استفاده را در ارتباطات وایرلس (رادیویی ، بدون سیم) به شکل موثری تا دو برابر افزایش دهد. این عمل از طریق روش Full-duplex محقق می شود، که یعنی این دستگاه ها می توانند سیگنال ها را در یک باند فرکانس مشابه و به طور همزمان دریافت و ارسال کنند. مححقان با حذف مغناطیس به این روش دست یافتند.
آندریا آلو، استاد مدرسه ی مهندسی کاکرل در دانشگاه تکزاس می گوید :” ما با تغییر الگوها می خواهیم بدانیم کدام انتقال یک طرفه یا دو طرفه در یک کانال فرکانس مشابه می تواند وجود داشته باشد. ما انتشار دهنده ای ساختیم که به میدان مغناطیسی و آهنربا احتیاج ندارد.”
60 سال پیش یعنی از زمان ظهور تکنولوژی وایرلس ، انتشار دهنده هایی که بر مبنای میدان مغناطیسی ساخته شده بودند، انتقال های دو طرفه در یک کانال فرکانس مشابه را امکان پذیر می کردند، اما آنها به دلیل اندازه ی بزرگ ، وزن زیاد و هزینه ی بالای مواد مغناطیسی با پذیرش بالایی مواجه نبودند.
در حال حاضر انتشار دهنده ها به اثرات مغناطیسی وابسته نیستند و از حجم کمتری برخورداند، همچنین از مواد ارزان تر و رایج تری ساخته می شوند .
نمونه ی آزمایشی این انتشار دهنده 2 سانتیمتر است _ یعنی 75 برابر کوچکتر از طول موج عملیات_ به گفته ی محققان این انتشار دهنده حتی می تواند بسیار کوچکتر، تقریبا به اندازه ی چند میکرون، باشد.
طراحی آن بر پایه ی موادی است که به طور گسترده در مدارهای جامع استفاده می شود، مانند طلا، مس و سیلیکون که به راحتی در دستگاه های مخابراتی مدرن، قابل جاسازی هستند.
نحوه ی عملکرد
این دستگاه روش شکست مواد مغناطیسی و تبدیل آن به شکل انتقال امواج در مرکز تقارن دو فضا را تقلید می کند، یک عمل دورانی که به انتشار دهنده های مغناطیسی این امکان را می دهد تا امواج رادیویی را در مسیر درست قرار دهند.
دانشمندان با این دستگاه جدید توانستند همین اثر را ایجاد کنند، با این تفاوت که موج چرخشی قابل گردش در اطراف دستگاه را جایگزین ولتاژ مغناطیسی کردند .
ویژگی منحصر به فرد دیگر این دستگاه ها قابلیت تنظیم و کوک شدن به زمان واقعی است که از طریق طیف فرکانس ها محقق می شود، این ویژگی می تواند یک برتری بزرگ نسبت به سایر انتشاردهنده های رایج باشد.
نیکلاس استپ ، محقق ارشد و دانشجوی دکترای مهندسی الکتریک و کامپیوتر می گوید: ” با این تکنولوژی می توانیم مولفه های قابل تنظیم یک طرفه را در دستگاه های موبایل قرار دهیم. ما در این روش تحقق ارتباط دو طرفه با باند فرکانس مشابه را به طور همزمان به وجود می آوریم، که این عمل می تواند مقدار قابل توجهی از پهنای باند قابل استفاده را آزاد کند.
برای شرکت های مخابراتی که حاضر به پرداخت مبلغی در ازای استفاده از فرکانس ها هستند و باید اعتبار آن را از کمیسیون مخابرات فدرال آمریکاخریداری کنند، این تکنولوژی می تواند با در دسترس قرار دادن پهنای باند موثر از لحاظ هزینه بسیار تعیین کننده باشد.
به علاوه این انتشار دهنده ها، به دلیل طراحی آنها که قابلیت کاهش اندازه را دارد، می توانند در مدارها قرار گرفته و در نهایت در دستگاه های وایرلس جاسازی شوند .
استپ اذعان داشت: ” ما آینده ای را می بینیم که در آن انتشار دهنده های میکرونی (بسیار کوچک) در تلفن های همراه جایگزین می شوند. در زمان ترافیک بالا و تقاضای زیاد خطوط تلفن مانند بازی فوتبال یا طی یک کنسرت، با این تکنولوژی جدید حجم بالایی از ترافیک در دسترس خواهد بود، که یعنی قطعی ارتباط کمتر و ارتباط واضح تر که چالش همیشگی ارتباطات است، به ارمغان خواهد آمد.
این انتشار دهنده می تواند برای صنایع دیگری که از انتشاردهنده های مغناطیسی استفاده می کنند هم مفید باشد. برای مثال انتشار دهنده هایی که در سیستم های رادارمرحله ای در انواع هواپیماها ، کشتی ها و ماهوارها استفاده می شوند می تواند بسیار سنگین و بزرگ باشد، بنابراین کوچک بودن اندازه ی این سیستم ها می تواند بسیار تعیین کننده باشد.
این تحقیقات مورد حمایت “آژانس دفاع و کاهش تهدید” و “مرکز علمی نیروی هوایی” قرار گرفته است که شرح آن در ژورنال Nature Physics (فیزیک طبیعی) وجود دارد.
.
با عضویت در کانال رسمی تکرا در تلگرام از آخرین اخبار روز تکنولوژی مطلع باشید.
.
منبع: futurity
