ما هي قدرة الإرسال لتقنية الموجات المليمترية في الجيل الخامس؟

لا يكمن التحدي الذي يواجه الاتصالات المتنقلة إلا في التغطية والسعة. ولحل هاتين المشكلتين، تُتاح تقنية الجيل الخامس (5G) لجميع المستخدمين، وتستخدم نطاقات ترددية متنوعة للاستفادة من نقاط قوة كل منها.
ما ترغب مجلة مايفلاي في مناقشته معكم في هذا العدد هو الأساس لتحقيق كل من التغطية والسعة: التعبير عن قدرة الإرسال للمعدات في نطاقات تردد مختلفة.

   هل يُستخدم EIRP لقياس قدرة إرسال الموجات المليمترية؟
أليست قدرة الإرسال معبر عنها بالواط؟ الآن دعونا ندعو العديد من المتسابقين للتحدث في محطة ماكرو (مع أخذ محطة ماكرو كمثال).700Mترددي منخفض، وأنا بارع في حل مشاكل التغطية. أستخدم وحدة RRU من نوع 4T4R بقدرة إرسال تبلغ 160 واط (4 × 40)!2100Mترددي ليس مرتفعًا ولا منخفضًا، وأتمتع بتغطية جيدة وسعة عالية. كما أستخدم وحدة RRU رباعية الإرسال والاستقبال بقدرة إرسال تبلغ 240 واط (4 × 60).
3500Mترددي أعلى قليلاً، والتغطية ضعيفة، لكن عرض النطاق الترددي والسعة عاليان! أستخدم جهاز استقبال 64T64R بقدرة إرسال 320 واط!موجة مليمتريةاسمي هاي فريكونسي. على الرغم من ضعف التغطية، إلا أن عرض النطاق الترددي هائل والسعة عالية جدًا! أستخدم هوائي 4T4R AAU، الذي يحتوي على هوائي 768، وقوة الإشعاع الفعالة المتناحية (EIRP) تبلغ 65 ديسيبل ميلي واط!همم؟ هذا الزميل الجديد، أنت عصري جدًا. طاقة الإرسال هي طاقة الإرسال. ما معنى EIRP؟ ما زلنا نفهم قيمة 65 ديسيبل ميلي واط، دعني أحولها لك إلى واط.65dBm = 3162 瓦!
لا عجب أن الجميع يقول إن محطات الجيل الخامس تستهلك الكهرباء. اتضح أن قدرة إرسال موجات المليمتر عالية جدًا!

     هل تريد EIRP؟
موجة مليمتريةلا تستغربوا، فالاسم الكامل لـ EIRP هو القدرة الإشعاعية المتساوية الفعالة، ويُسمى أيضاً القدرة الإشعاعية المتساوية المكافئة. لديكم جميعاً هذا المؤشر أيضاً، لكنه ليس شائع الاستخدام.
يجب استخدام الهوائيات لنقل الإشارات. عموماً، لا تنقل الهوائيات الإشارات بشكل متساوٍ، بل تركز الطاقة في اتجاه الفص الرئيسي.يمثل EIRP قوة الإشارة في اتجاه الفص الرئيسي للهوائي، وهو ما يعادل قوة هوائي المصدر النقطي.
هوائي المصدر النقطي هو هوائي وهمي على شكل نقطة يقوم بنشر الإشارات بشكل مستمر ومتساوٍ. ويُطلق عليه أيضاً اسم الهوائي المتساوي الإشعاع.

كما هو موضح في الشكل أدناه، تعني الكرة الخضراء أن هوائي المصدر النقطي يرسل الإشارة بالتساوي في جميع الاتجاهات، ويعني العمود الموجود في المنتصف أن الهوائي الاتجاهي يرسل الإشارة مركزة في اتجاه واحد.  

يتضح أنه باستخدام طاقة أقل، تستطيع الهوائيات الاتجاهية إرسال الإشارات لمسافات بعيدة مثل هوائيات المصدر النقطي. لذا، على الرغم من أن قيمة EIRP تبدو كبيرة، إلا أن الطاقة المنبعثة الفعلية ليست كبيرة.
700M/2100M/3500Mلحظة، نحن نتحدث عن قدرة الإرسال لوحدة الراديو عن بُعد (RRU) أو وحدة الاستقبال الآلية (AAU). يبدو أنك تتحدث عن كسب الهوائي. هذا مفهوم. الوحدة هي ديسيبل (dBi). ما علاقة ذلك بـ EIRP؟موجة مليمتريةانظر إلى الصورة أدناه وستفهم!

وحدة كسب الهوائي (dBi) تُشير إلى عدد مرات قوة إشارة الفص الرئيسي للهوائي مقارنةً بهوائي نقطي ذي قدرة مماثلة. لكن هذه قيمة نسبية، وإذا لم يكن الهوائي متصلاً بوحدة الراديو عن بُعد (RRU)، فلن يتمكن من إرسال الإشارات، وبالتالي يستحيل تحديد مقدار الطاقة التي سيُنتجها.
لمعرفة مقدار الطاقة المرسلة، يجب مراعاة وحدة الراديو عن بُعد (RRU). والنتيجة تقريبًا كالتالي: طاقة إرسال وحدة الراديو عن بُعد هي x ديسيبل ميلي واط، وتركيز الهوائي في اتجاه الفص الرئيسي هو y ديسيبل. وبذلك، يُعادل ذلك هوائيًا نقطيًا بقدرة x + y ديسيبل ميلي واط!ذلك بالقول،EIRP = قدرة الإرسال RRU + كسب الهوائي.
الآن أصبحت المشكلة واضحة للغاية. بالنسبة لوحدة الراديو عن بعد التقليدية، فهي لا تحتوي على هوائي خاص بها، لذلك لا يمكن قياسها إلا من خلال طاقة الإرسال، والتي يتم التعبير عنها عادةً بالواط.

لذا، فإنّ تقنية قياس قوة الإشارة بالموجات المليمترية (AAU) لا تقيس سوى قوة الإشارة المنبعثة من الهوائي عبر الانتشار الهوائي، وبالطبع لا يمكن التعبير عنها إلا بمؤشر EIRP. وتُعرف هذه الطريقة أيضاً باختبار OTA (عبر الهواء).