Σχεδίαση αναδιπλούμενης VSAT κεραίας προς ενσωμάτωση στο 5G οικοσύστημα.
Διπλωματική Εργασία
| Επιβλέπων | Δήμητρα-Θεοδώρα Κακλαμάνη |
|---|---|
| Συσχετιζόμενο μάθημα | Μικροκύματα |
Περιγραφή
Συγκριτικά με τις προηγούμενες τεχνολογικές γενιές, η 5G εποχή υποστηρίζει ένα παγκόσμιο σύστημα επικοινωνιών με σημαντικά αυξημένη χωρητικότητα και αδιάλειπτη παροχή υπηρεσιών (everywhere, every time, everyone), ακόμη και σε απομακρυσμένες περιοχές ή περιοχές σε κατάσταση κρίσης, οι οποίες δεν μπορούν να εξυπηρετηθούν από τις επίγειες τηλεπικοινωνίες. Ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά αυτής της καθολικής υποδομής είναι η αξιοποίηση, συν τοις άλλοις, και τεχνολογιών υπηρεσιών διαστήματος, όπως οι δορυφορικές επικοινωνίες.
Όπως σε όλες τις ασύρματες ζεύξεις, έτσι και στις δορυφορικές επικοινωνίες είναι απαραίτητη η χρήση κεραιών, τόσο στον τερματικό σταθμό εδάφους, όσο και στο δορυφόρο, ο οποίος επί της ουσίας λειτουργεί ως αναμεταδότης του μικροκυματικού σήματος, επανεκπέμποντας σε διαφορετική συχνότητα. Στα πλαίσια αυτής της διπλωματικής εργασίας ο σπουδαστής καλείται να εστιάσει στην κεραία του επίγειου σταθμού, η οποία πρέπει, αφενός να είναι μικρών διαστάσεων, φορητή, αναδιπλούμενη και χαμηλού κόστους, και αφετέρου να συμπεριφέρεται όπως ορίζει το 3GPP TR 38.811.
Επομένως, αρχικά θα πραγματοποιηθεί εκτενής μελέτη της υφιστάμενης βιβλιογραφίας προς τρεις κατευθύνσεις και σε παράλληλο χρόνο, ανεξαρτήτα από τη συχνότητα λειτουργίας και το πεδίο εφαρμογής: (α) τεχνολογίες αναδιπλούμενων και μη-αναδιπλούμενων κεραιών, π.χ cassegrain, symmetric, offset, κ.τ.λ., (β) τύποι ανακλαστικών επιφανειών, π.χ. inflatable, mess, rigid, κ.ά., (γ) τεχνικές προκλήσεις του συστήματος υπό μελέτη, π.χ φαινόμενα PIM, spillover και blockage, ακρίβεια σημείου εστίασης, κ.ά.. Βάσει της παραπάνω μελέτης και της εφαρμογής που ζητάει η εργασία, θα επιλεγεί η κατάλληλη τοπολογία κεραίας ανακλαστήρα, η οποία θα χρησιμοποιηθεί ως κεραία αναφοράς.
Στη συνέχεια, η υποψήφια τοπολογία κεραίας ανακλαστήρα θα σχεδιαστεί, με κατάλληλο εργαλείο προσομοίωσης, ώστε να λειτουργεί στη C-band και με συμπεριφορά βάσει προδιαγραφών. Για λόγους απλοποίησης, ο κύκλος «παραμετροποίηση-προσομοιώση-βελτιστοποίηση» θα πραγματοποιηθεί, κυρίως, σε επίπεδο διαστάσεων και διαφόρων υλικών ανακλαστήρων (PEC, rigid and flexible conductive surfaces).
Η εργασία θα ολοκληρωθεί με τη συνολική αποτίμηση των αποτελεσμάτων που θα προκύψουν από συγκεκριμένο περιβάλλον προσομοίωσης.
Απαραίτητες βασικές γνώσεις Κεραιών, Ασυρμάτων Ζεύξεων και Διάδοσης, HFSS, Open EMS (open source).