طُبق مفهوم إعادة استخدام التردد بشكل ناجح في أنظمة الاتصالات الخليوية الحديثة، من أجل زيادة سعة النظام، من الممكن إحداث تحسُّن آخر في السعة بتطبيق المصفوفات المتكيفة في المحطة الأساسية، يستخدم من أجل ملاحقة المستخدمين المرغوبين خوارزميات إيجاد الاتجا
ه من أجل تحديد أماكنهم وفقاً لحركتهم ضمن الخلايا أو فيمابينها.
اقترح مؤخراً خوارزميات إيجاد الاتجاه المعتمدة على الشبكات العصبونية وذلك لإيجاد اتجاه المنبع عن طريق تقييم أداء الشبكات العصبونية بمقارنة توقعاتها وانحرافها المعياري ومتوسط الخطأ التربيعي بين قيمها المتوقعة وبين ماتم قياسه، هذا البحث يعتمد هذا المنحى حيث يتم مقارنة خرج الهوائيات المصفوفية من حيث المطال، ثم اختيار الإشارة ذات المطال الأفضل وإظهارها على الخرج النهائي للنظام.
دُرس في هذا البحث تأثير تغير معامل تغيير أبعاد الفجوات على الخصائص الإشعاعية للهوائيات المصفوفية المربعة التجزيئية. و بينت النتائج انخفاض عرض فتحة الإشعاع عند مستوى نصف الاستطاعة مع زيادة معامل تغيير أبعاد الفجوات و ذلك بالنسبة للمصفوفة المربعة ذات ا
لعناصر الموزعة بشكل تجزيئي على المحورين Y&Z.
هذا و قد أدى دمج مفهوم الهندسة التجزيئية (التراكيب التجزيئية) مع الهوائيات المصفوفية إلى زيادة درجات حرية تصميم هذه الهوائيات، و ذلك من خلال إضافة معاملات التركيب التجزيئي إلى معاملات التصميم للهوائي المصفوفي المنتظم. الأمر الذي مكننا من تحسين بعض الخصائص الإشعاعية لهذه الهوائيات.
من أهم نتائج هذا الدمج هو التغير الإيجابي الحاصل في مستوى الوريقات الجانبية، حيث تم في هذا البحث من خلال دراسة تأثير معامل تغيير أبعاد الفجوات و بفرض قيم مختلفة لبقية معاملات التصميم، تم خفض مستوى الوريقات الجانبية في بعض النماذج و الحصول على هوائيات تجزيئية متعددة الحزم تعتبر نماذج للهوائيات الذكية من جهة أخرى.
اهتمت الأبحاث في السنوات الأخيرة بتفاعل الأمواج الكهرومغناطيسية مع التراكيب المصنعة ذات معامل السماحية الكهربائية (ε) و النفاذية المغناطيسية (μ) السالبين, تدعى هذه التراكيب بما وراء المادة (Metamaterial). تصمم هذه التراكيب بحيث تعطي خصائص كهرومغناطي
سية لا تعطيها المواد الطبيعية المعروفة, أي أنها تكتسب خصائصها الكهرومغناطيسية من خلال تركيبها, و ليس من خلال المواد المكونة لها, و هي تمتلك خواص جديدة تحدد آلية مختلفة لانتشار الأمواج الكهرومغناطيسية خلالها. درست هذه المواد بشكل نظري, و صنعت من أجل العديد من التطبيقات و خاصة في المجال الميكروي و الضوئي. يعتمد هذا البحث على هذه المواد, و يوضحها و يحلل الخواص الكهرومغناطيسية الناتجة عن توضع أعمدة من هذه الشرائح سالبة معامل السماحية الكهربائية (ε) و النفاذية المغناطيسية (μ) (MMs) بشكل تجزيئي ضمن وسط مكون من مواد طبيعية. و يقارن العمل هذه الخواص مع الخواص الكهرومغناطيسية الناتجة عن توضع أعمدة من المواد الطبيعية بشكل تجزيئي أيضا, و يتم استخدام المحاكي
(HFSS High Frequency Structure Simulator) الذي يعتمد طريقة العنصر المنتهي في حساب كل من معامل الإرسال و الاستقبال لهذه التراكيب.
تعتبر الهوائيات التجزيئية حالياً من أهم هوائيات الحزمة العريضة, نظراً لمعاملات التصميم التي تضيفها الهندسة التجزيئية على هذه الهوائيات. الطول اللانهائي بين نقطتين محددتين للهوائي التجزيئي و التشابه الذاتي الداخلي الذي يتميز به يقدمان هوائيات متعددة ت
رددات الرنين، عريض الحزمة، و يمكن أن تعمل على عدة تطبيقات بنفس الوقت. استخدام هوائي الدايبول السلكي على شكل منحني فان كوخ قدم عدة ترددات رنينية, تم تصميم هذا الهوائي باستخدام برنامج NEC ثم تم تصنيع التصميم المقترح عملياً و تم قياسه في مخبر الهوائيات و انتشار الأمواج على الترددين المركزيين 1GHz و 10GHz. النتائج العملية و النظرية متطابقة بدرجة جيدة جداً رغم ظروف التجربة غير المثالية. هذا التطبيق العملي للهوائي فان كوخ و القياس في مخبر الهوائيات يعطي إمكانية تصميم هذه الهوائيات و تنفيذها رغم الإمكانيات المحدودة في المخبر كما يمكن دراسة التغيرات التي تحصل على معاملات الهوائي من الربح و عرض الحزمة و ممانعة الهوائي عند تغيير المعاملات التجزيئية للهوائي المقترح بحيث نحصل على الهوائي الأمثل.
أصبحت وسائل الاتصالات اللاسلكية حاجة أساسية في حياتنا العملية و تطورت بشكل سريع في العقود القليلة الماضية, تطلب ذلك تطور لأنواع الهوائيات المستخدمة. تم تصميم أنواع هوائيات جديدة كهوائيات الفتحة و الرقعة و الهوائيات العدسية و الهوائيات السلكية و في كل
نوع تم ابتكار أشكال و تصاميم جديدة تهدف لتحسين الأداء و الربح و المردود و عرض الحزمة.
يقترح هذا البحث تصميم و محاكاة هوائي تجزيئي مطبوع باستخدام Zeland, هذا النوع من الهوائيات يعتمد على الهندسة التجزيئية و تحديداً سجادة سربنسكي له مخطط اشعاعي جيد و يملك مجال واسع من التطبيقات.
درست خصائص الهوائي التجزيئي المصمم بمساعدة المحاكي Zeland و تم تحليل التغيرات التي تطرأ على معاملات هذا الهوائي عند تغيير معاملات التجزيء كدرجة التجزيء مثلاً, و في النهاية تم تطبيق الهوائي المقترح عملياً و تم قياسه على الترددات التي سمح مخبر الهوائيات و الأمواج المكروية باختبارها كما رسم مخططه الإشعاعي, هذه الترددات 1GHZ و 10GHZ, و قد تم اختيار التردد 10GHZ.
ركزت الأبحاث في السنوات القليلة الماضية على مواد صنعية مؤلفة من بنى تكرارية تعطي خصائص مغناطيسية غير موجودة في الطبيعة فعند تفاعلها مع الأمواج الكهرومغناطيسية تعطي معاملي سماحية كهربائية و نفوذية مغناطيسية سالبين. سميت بالمواد سالبة السماحية الكهربائ
ية و النفاذية المغناطيسية (Meta-materials MMs) أو مواد ذات قاعدة اليد اليسرى و درست هذه المواد في مجال الاتصالات المكروية و الضوئية حيث استخدمت في عدة تطبيقات أهمها المرشحات و الهوائيات و الألياف الضوئية و قد تم دراسة التوضع التجزيئي لهذه المواد ضمن الفراغ الحر و تم تحليل كلا من معاملي الارسال و الانعكاس الناتجين عن سلوكها الجديد و الوصول إلى تصميم مرشح ميكروي. يقترح هذا البحث تحليل خواص كلا من معاملي الإرسال و الإنعكاس الناتجين عن التوضع التجزيئي للـشرائح MMs ضمن دليل الموجة و دراسة تأثير تغيير بارامترات الشكل التجزيئي على خصائص الإرسال لدليل الموجة ثم تطبيقه في مجال تصميم مرشح عالي الانتقائية.
نظرا للأهمية البالغة لضغط الصور المجسمة من جهة و بروز الهندسة التجزيئية كأحد أهم فروع العلم الحديث من جهة ثانية, قمنا في هذا البحث بتطبيق الضغط التجزيئي المعتمد على خوارزمية التقسيم باستخدام شجرة الأرباع و خوارزمية البحث العام من أجل ضغط مجموعة من أز
واج الصور المجسمة . و بما أن الصورة المجسمة تتألف من صورتين يمنى و يسرى. تم ضغط الصورة المرجعية (الصورة اليسرى) من الزوج المجسم ضغطا تجزيئيا في حين تم تخمين التفاوت باستخدام خورازميتي مطابقة الكتل و Semi Global(SGM) , و تم ضغط صور خرائط التفاوت المحصلة باستخدام هاتين الخوارزميتين باستخدم الضغط التجزيئي للصور المعتمد على طريقة التقسيم باستخدام شجرة الأرباع و خوارزمية البحث العام.
استخلصت الصورة اليسرى باستخدام خوارزمية فك الضغط التجزيئي و تم الاعتماد على الصورة اليسرى المستعادة و على خريطة التفاوت و صورة الخطأ المحصلة بين الصورة اليمنى الأصلية و الصورة اليمنى المبنية انطلاقا من الصورة اليسرى و خريطة التفاوت في إعادة استعادة الصورة اليمنى (صورة الهدف) . قيمت النتائج من خلال معيارين من معايير التقييم الموضوعي لجودة الضغط و هما الخطأ الوسطي التربيعي MSE و نسبة الإشارة إلى الضجيج العظمى PSNR و معيارين من معايير التقييم الموضوعي لكفاءة الضغط هما معدل الضغط CR و زمن الضغط و مقارنة النتائج مع الخوارزميات المرجعية لضغط الصور المجسمة و هي JPEG المعتمد على تحويل التجب المتقطع DCT و JPEG2000 المعتمد على تحويل المويجة المتقطع DWT .
