লংবো লেন্স অ্যান্টেনার নীতি এবং 5G যোগাযোগ ব্যবস্থায় এর প্রয়োগ

লুনবার্গ লেন্স হল একটি গোলাকার ডাইইলেকট্রিক লেন্স যার একটি ক্রমিক প্রতিসরাঙ্ক গ্রেডিয়েন্ট রয়েছে, যা ১৯৪৪ সালে রুডলফ কার্ল লুনবার্গ প্রস্তাব করেছিলেন।

মূল কাঠামো এবং প্রতিসরাঙ্ক প্রোফাইল

• আকৃতি: এটি একটি নিখুঁত গোলক, যার কাঠামোগত/উপাদানগত প্যারামিটারগুলি গোলকের কেন্দ্রের চারপাশে সম্পূর্ণ প্রতিসম।

• প্রতিসরাঙ্ক: রেডিয়াল গ্রেডিয়েন্ট, যা কেন্দ্র থেকে গোলকের পৃষ্ঠ পর্যন্ত ধীরে ধীরে হ্রাস পায়।

আদর্শ সূত্র: n(r) = √(2−(r/R)²)

◦ r: গোলকের কেন্দ্র থেকে দূরত্ব; R: গোলকের ব্যাসার্ধ; n(R)=1 (বাতাসের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ)।

• সমতুল্য কাঠামো: পেঁয়াজের মতো, একাধিক ডাইইলেকট্রিক রিং সহ, প্রতিটি স্তরের একটি ভিন্ন ডাইইলেকট্রিক ধ্রুবক রয়েছে, যা গ্রেডিয়েন্ট প্রতিসরণ অর্জন করে।

কার্যকরী নীতি (বিপরীতমুখী আলোক পথ)

ট্রান্সমিশন মোড: একটি গোলকের উপর একটি নির্দিষ্ট বিন্দুতে একটি ফিড উৎস থেকে একটি গোলাকার তরঙ্গ নির্গত হয়, এবং একটি লেন্স দ্বারা একটি সমান্তরাল সমতল তরঙ্গে (উচ্চ-গেইন সংকীর্ণ রশ্মি) প্রতিসৃত হয়।

গ্রহণ মোড: যেকোনো দিক থেকে আগত ঘটনা সমতল তরঙ্গ একটি লেন্স দ্বারা প্রতিসারিত হয় এবং গোলাকার পৃষ্ঠের সংশ্লিষ্ট বিন্দুগুলিতে নির্ভুলভাবে ফোকাস করা হয়।

মূল বৈশিষ্ট্য: সর্বদিকমুখী ফোকাসিং, মাল্টি-বিম স্বাধীনতা, হস্তক্ষেপ-মুক্ত, উচ্চ গেইন, নিম্ন সাইডলোব।

II. 5G যোগাযোগ সিস্টেমে প্রয়োগ

5G-এর জন্য উচ্চ গেইন, মাল্টি-বিম, বিস্তৃত কভারেজ, বৃহৎ ক্ষমতা, কম হস্তক্ষেপ, খরচ হ্রাস এবং দক্ষতা উন্নত করার প্রয়োজন, এবং লংবো লেন্স অ্যান্টেনা এই প্রয়োজনীয়তাগুলি পুরোপুরি পূরণ করে।

5G ম্যাক্রো/মাইক্রো বেস স্টেশন কভারেজ

• উচ্চ-গেইন সংকীর্ণ বিম: এটি ঐতিহ্যবাহী প্যানেল অ্যান্টেনার তুলনায় উচ্চতর গেইন, দীর্ঘ কভারেজ এবং শক্তিশালী অনুপ্রবেশের অধিকারী।

• একই সাথে মাল্টি-বিম কভারেজ: একাধিক ফিড উৎসগুলি গোলাকার পৃষ্ঠে সাজানো থাকে যাতে স্বাধীন মাল্টি-বিম তৈরি হয়, যা একে অপরের সাথে হস্তক্ষেপ করে না, ক্ষমতা দ্বিগুণ করে।

• ছাদের সম্পদের পুনঃব্যবহার: একক অ্যান্টেনা একাধিক ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ড/একাধিক স্ট্যান্ডার্ড (2G/3G/4G/5G) সমর্থন করে, অ্যান্টেনার সংখ্যা হ্রাস করে এবং স্থান বাঁচায়।

সাধারণ 5G পরিস্থিতি অ্যাপ্লিকেশন

• হাই-স্পিড রেল/এক্সপ্রেসওয়ে/টানেল/ব্রিজ (সংকীর্ণ এবং দীর্ঘ কভারেজ)

◦ সংকীর্ণ রশ্মি + উচ্চ গেইন, দীর্ঘ দূরত্বে নিরবচ্ছিন্ন কভারেজ, বেস স্টেশনের সংখ্যা হ্রাস।

◦ কেস: মুদানজিয়াং-জিয়ামুসি হাই-স্পিড রেলওয়ে সম্পূর্ণ 5G কভারেজ অর্জন করেছে, 195টি বেস স্টেশন কমিয়েছে এবং 10 বছরে প্রায় 92 মিলিয়ন ইউয়ান খরচ বাঁচিয়েছে।

• উচ্চ-ঘনত্বের পরিস্থিতি (ক্যাম্পাস/ভেন্যু/আবাসিক এলাকা)

◦ মাল্টি-বিম সুনির্দিষ্ট কভারেজ সহ-চ্যানেল হস্তক্ষেপ কমায় এবং ক্ষমতা ও ব্যবহারকারীর অভিজ্ঞতা উন্নত করে।

◦ ম্যাসিভ MIMO সমর্থন করে এবং 5G এয়ার ইন্টারফেস প্রযুক্তির সাথে সমন্বিতভাবে কাজ করে।

• মিলিমিটার-ওয়েভ 5G (24G/28G/39G, ইত্যাদি)

◦ মিলিমিটার ওয়েভের উল্লেখযোগ্য পথ ক্ষতির কারণে, লংবো লেন্স ক্ষতি পূরণ করতে এবং কভারেজ উন্নত করতে অতি-উচ্চ গেইন প্রদান করে।

◦ মিলিমিটার ওয়েভের নমনীয় কভারেজ প্রয়োজনীয়তার সাথে খাপ খাইয়ে, ওয়াইড-অ্যাঙ্গেল বিম স্ক্যানিং (146° পর্যন্ত) সমর্থন করে।

• সমুদ্র/দূরবর্তী অঞ্চলে অতি-দীর্ঘ পরিসরের কভারেজ

◦ 75 কিমি পর্যন্ত সর্বোচ্চ কভারেজ সহ, এটি সামুদ্রিক এলাকা/দূরবর্তী অঞ্চলের কভারেজের চ্যালেঞ্জ সমাধান করে।

• জরুরি যোগাযোগ/অস্থায়ী হটস্পট

◦ দ্রুত স্থাপন, মাল্টি-বিম উচ্চ-ক্ষমতা, সঙ্গীত উৎসব এবং ইভেন্টের মতো উচ্চ সমকালীন পরিস্থিতির চাহিদা পূরণ করে।

মূল্যবোধ (5G-এর সমস্যা সমাধান)

• খরচ হ্রাস এবং দক্ষতা বৃদ্ধি: বেস স্টেশনের সংখ্যা হ্রাস করুন এবং স্থাপন/রক্ষণাবেক্ষণ খরচ কমান।

• ক্ষমতা বৃদ্ধি: মাল্টি-বিম সমান্তরালতার সাথে, ক্ষমতা কয়েকগুণ বৃদ্ধি পায়।

• কভারেজ বৃদ্ধি: দীর্ঘ পরিসীমা, গভীর প্রবেশাধিকার এবং আরও নিরবচ্ছিন্ন কভারেজ।

• হস্তক্ষেপ দমন: সংকীর্ণ বিম + উচ্চ বিচ্ছিন্নতা, সহ-চ্যানেল/সংলগ্ন চ্যানেল হস্তক্ষেপ হ্রাস করে।

• মাল্টি-ফ্রিকোয়েন্সি সামঞ্জস্যতা: সাব-6G + mmWave সমর্থন করে, 5G ফুল-ব্যান্ডের সাথে খাপ খায়।

III. সারসংক্ষেপ

লংবো লেন্স অ্যান্টেনা, যা গোলাকার গ্রেডিয়েন্ট রিফ্র্যাক্টিভ ইনডেক্সের মাধ্যমে সর্বমুখী ফোকাসিং, মাল্টি-বিম এবং উচ্চ গেইন অর্জন করে, এটি 5G কভারেজ/ক্ষমতা/খরচ অপ্টিমাইজেশানের জন্য একটি মূল প্রযুক্তি এবং এটি বৃহৎ পরিসরে একাধিক পরিস্থিতিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে।