هل نستطيع ترقية هواتفنا من الجيل الرابع إلى الجيل الخامس؟

إن إحدى المشكلات التي تواجه الباحثين في أثناء تطويرهم الهواتف الذكية هي مشكلة التوافق بين الإصدارات الحديثة والإصدارات الأقدم؛ إذ يعمل جوني كورفينين وفريقُه من جامعة ألتو Aalto University في مدينة هلسنكي على جعل الهواتف المستقبلية ذات هوائيين؛ أحدهما داعمٌ لنظام الجيل الخامس والآخر يدعم النظام المستخدم حاليًّا "LTE".

وتمتاز شبكات الجيل الخامس بكونها ذات تردُّدٍ عالٍ يصل حتى 28GHz مقارنةً بشبكات LTE التي يصل تردُّدها إلى 700MHz؛ الأمر الذي يسمح بتبادلٍ أكبرَ للبيانات وفعالية أكبر ضمن المسافات البعيدة، ولكنها تتَّسم بقابلية للضياع ضمن المسافات القصيرة، لذلك عمل الباحثون على صنع جهاز يلتقط كلتا الشبكتين.

ما الذي يمنع الباحثين من تطبيق هذه التقنية إذًا؟

في تصريح له قال جوني كورفينين:

"من الصعب أن يستقبل هوائيٌّ واحدٌ إشارتين بترددين مُختلفين في آن واحد؛ وبهذا فإن ذلك يستدعي وجود هوائي إضافي لشبكات الجيل الخامس، لكن دون تأثير أحدهما على الآخر".

كيفية تموضع مستقبل إشارة mm-wave و LTE ضمن هيكل الهاتف

تكون معظم هوائيات LTE مدمجة ضمن الإطار المعدني للهاتف الذي يعمل عنصرَ اقتران؛ إذ إن التصميم المقترح من جوني وزملائه يبقي على هذه التقنية؛ فهوائي LTE سيبقى ضمن الإطار في جانب واحد من القسم السفلي للإطار؛ مما يسمح للهوائي بدعم الترددات العالية والمنخفضة من شبكة LTE. أما الهوائي الثاني الذي يدعم موجات الجيل الخامس (الموجات المليمترية millimeter-waves) صمم ضمن فتحة على الجانب الآخر من القسم السفلي للإطار المعدني للهاتف لكي ما تسمح بمرور الموجات المليمترية. وقد مُلِئت الفتحةُ بمادة البلاستيك؛ الأمر الذي يدعم التصميم بأساليب عدة؛ إذ يعزل البلاستيك موجات LTE والموجات المليمترية بعضها عن بعض؛ وذلك لمنع حدوث تداخل بينهما، ثم إن البلاستيك يعمل على إنقاص طول الموجة الخاصة بهوائي الجيل الخامس؛ مما يساعد على جعل هيكل الهوائي أقوى وأصغر حجمًا.

أنموذج أولي لهاتف صمَّمه الباحثون في جامعة آلتو يوضح كيفية دمج مستقبل إشارة mm-wave و LTE ضمن هاتف واحد.

ويستطرد جوني كورفينين: "إن هذا العمل هو الأول من نوعه؛ إذ استطعنا دمج هوائيين في جهاز واحد، بل والتوفيق بينهما ضمن فضاء مشترك دون التضحية بخصائص أي منهما".

وقد أظهرت التجارب واختبارات الأداء الأولية بأن كفاءة المشروع قد وصلت إلى %60؛ الأمر الذي يُعدُّ كافيًا للأجهزة المحمولة، إلا أن جوني كورفينين والقائمين على المشروع يعتقدون بأن بحثهم مجرد أنموذج أولي ويحتاج إلى مزيد من العمل والتطوير للوصول إلى نتائج أكثر إرضاءً وأيضًا خفض العيوب المتعلقة به؛ إذ يفتقر الأنموذج الحالي للكثير من الخصائص والتطبيقات المتوفرة بالهواتف الذكية الموجودة حاليًّا. أما العيب الآخر فتمثَّل بكون الجهاز قادرًا على استقبال إشارة الموجات المليمترية عبر جانب واحد من الهاتف (أي الجانب السفلي فقط)؛ لذا يسعى فريق البحث إلى جعل الهاتف قادرًا على  استقبال الموجات من كل الجهات؛ مما يضمن أن يكون استقبال الإشارة أنجح وأكفأ.

المصدر:

هنا