مدل‌سازی کانال سیستم مخابراتی مبتنی بر OAM در حضور انعکاس

نویسندگان

1 گروه مهندسی برق، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران

2 گروه مهندسی برق، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران

3 گروه مهندسی برق، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهید مدنی آذربایجان، تبریز، ایران

doi
10.22034/jasp.2019.10499
چکیده

تکنولوژی جدیدی که اخیرا جهت افزایش ظرفیت کانال  سیستم‌های مخابراتی مورد بررسی قرار گرفته شده، ممان زاویه‌ای مداری (OAM) می باشد. در سیستم OAM ، آرایه دایروی یکنواخت (UCA) بدلیل سهولت پیاده‌سازی تعامد مودهای OAM، استفاده زیادی داشته است در اکثر تحقیقات انجام گرفته در این زمینه فرض شده است آرایه‌های آنتنی فرستنده و گیرنده روبروی هم در محیط بدون هیچ نوع انعکاسی قرار گرفته‌اند. اثر انعکاس تنها در حالات ارسال تک آنتنه و آرایه خطی یکنواخت (ULA) بررسی شده است که با توجه به تفاوت زیاد مدل کانال سیستم OAM مبتنی بر UCA با مدل کانال سیستم OAM مبتنی بر ULA، نتایج حاصله در تحقیقات مورد اشاره را نمی‌توان برای سیستم OAM مبتنی بر UCA استفاده نمود. در این مقاله کانال سیستم OAM مبتنی بر UCA را در حضور انعکاس آینه‌ای مدلسازی می‌شود. بدین‌منظور اثر انعکاس با استفاده از UCA فرستنده مجازی مدل می‌شود. همچنین در حالات حدی، مدل تقریبی ساده شده را برای کانال محاسبه شده و ظرفیت کانال را بر اساس مدل های حاصله محاسبه می‌شود. نشان می‌دهیم که در حالت وجود انعکاس، تعامد بین مودهای OAM در حالت آرایه دایروی از بین رفته که منجر به کاهش ظرفیت کانال می‌گردد. در نتیجه جهت جلوگیری از کاهش ظرفیت، نیاز به پیش کدینگ مناسب می باشد. با استفاده از نتایج شبیه‌سازی صحت ادعای خود را نشان می‌دهیم.