24ನೇ ಮಾರ್ಚ್ 2023
-ಪ್ರಾರ್ಥನಾ ಘೋಷ್ ದಸ್ತಿದಾರ್
6ಜಿ ತಾಂತ್ರಿಕತೆಯನ್ನು ಸಬಲಗೊಳಿಸುವ ಆಂಟೆನಾಗಳನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸ ಗೊಳಿಸುವ ಕಾರ್ಯದಲ್ಲಿ ಐಐಎಸ್‌ಸಿ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ತೊಡಗಿಸಿಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ. ದಕ್ಷತೆಯಿಂದ ಕೂಡಿದ V2X (ವೆಹಿಕಲ್ ಟು ಎವೆರಿಥಿಂಗ್) ಸಂವಹನಗಳನ್ನು ನನಸು ಮಾಡುವಲ್ಲಿ ಇದು ಮಹತ್ವದ ಪಾತ್ರ ನಿರ್ವಹಿಸಲಿದೆ.
ಸಂಸ್ಥೆಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್ ಸಂವಹನ ವಿಭಾಗದ ಸಹಾಯಕ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕ ದೇವದೀಪ್ ಸರ್ಕಾರ್ ಅವರ ನೇತೃತ್ವದ ತಜ್ಞರ ತಂಡವು ಈ ಸಂಬಂಧ ಸಂಶೋಧನೆ ನಡೆಸುತ್ತಿದೆ. ಫುಲ್- ಡುಪ್ಲೆಕ್ಸ್ ಸಂವಹನದಲ್ಲಿ ಯಾವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಸ್ವಯಂ- ಇಂಟರ್ ಫೆರೆನ್ಸ್ ಅನ್ನು ತಗ್ಗಿಸಬಹುದು ಹಾಗೂ ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಸಂವಹನ ಜಾಲದಲ್ಲಿ ಸಂಕೇತಗಳ ಚಲನೆಯು ಹೇಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗ ಪಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಧಿಕ ಬ್ಯಾಂಡ್ ವಿಡ್ತ್ ಕ್ಷಮತೆ ಹೊಂದುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ತಂಡದವರು ಅಧ್ಯಯನದಿಂದ ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ. ಇಂತಹ ಫುಲ್-ಡುಪ್ಲೆಕ್ಸ್ ಆಂಟೆನಾಗಳು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಸರಿಸುಮಾರು ತತ್ ಕ್ಷಣದಲ್ಲೇ ಕಮ್ಯಾಂಡ್ ಗಳ ಪ್ರಸಾರ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಚಾಲಕರಹಿತ ಕಾರು ನಿರ್ವಹಣೆಯಂತಹ ಕೆಲಸಗಳಲ್ಲಿ ಸಹಾಯಕ.
ಫುಲ್-ಡುಪ್ಲೆಕ್ಸ್ ಆಂಟೆನಾಗಳು ರೇಡಿಯೋ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಕಳಿಸಲು ಹಾಗೂ ಸ್ವೀಕರಿಸಲು ಬೇಕಾದ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಮಿಟರ್ ಮತ್ತು ರಿಸೀವರ್ ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ರೇಡಿಯೋ ಟ್ರಾನ್ಸೀವರ್ ಗಳು ಅರೆ-ಡುಪ್ಲೆಕ್ಸ್ ಆಗಿರುತ್ತವೆ. ಅಂದರೆ, ಅವು ಕಳಿಸಲು ಮತ್ತು ಸ್ವೀಕರಿಸಲು ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಕಂಪನಾಂಕಗಳಿರುವ ಸಂಕೇತಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಅಥವಾ, ಇದನ್ನೇ ಬೇರೆ ರೀತಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ ಕಳುಹಿಸುವ ಸಂದೇಶ ಹಾಗೂ ಸ್ವೀಕರಿಸುವ ಸಂದೇಶಗಳ ನಡುವೆ ಸಮಯದ ನಂತರ ಇರುತ್ತದೆ. ಇಂಟರ್ ಫೆರೆನ್ಸ್ ಆಗದಿರುವುದನ್ನು, ಅಂದರೆ ಹಿಂದಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ಮುಂದಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುವ ಸಂಕೇತಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಒಂದರ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಮತ್ತೊಂದನ್ನು ಹಾಯ್ದು ಹೋಗುವುದಿಲ್ಲ ಎಂಬುದನ್ನು ಖಾತ್ರಿಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಈ ಸಮಯದ ಅಂತರ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ (ಒಂದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಮಾತನಾಡಲು ಕುಳಿತ ವ್ಯಕ್ತಿಗಳಿಬ್ಫರು ಮತ್ತೊಬ್ಬ ವ್ಯಕ್ತಿ ಮಾತನಾಡುವುದನ್ನು ಕೇಳಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಕಿವಿಗೊಡದೆ ಮಾತನಾಡುವ ಪ್ರಸಂಗವನ್ನು ಇಂಟರ್ ಫೆರೆನ್ಸ್ ಗೆ ಹೋಲಿಸಬಹುದು). ಆದರೆ, ಇದರಿಂದ ಸಂಕೇತದ ಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ವರ್ಗಾವಣೆಯ ವೇಗ ಕುಂಠಿತಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ.
ದತ್ತಾಂಶವನ್ನು ಸಾಕಷ್ಟು ವೇಗವಾಗಿ ಹಾಗೂ ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ ರವಾನಿಸಲು ಫುಲ್-ಡುಪ್ಲೆಕ್ಸ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ. ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಮಿಟರ್ ಮತ್ತು ರಿಸೀವರ್ ಇವೆರಡೂ ಒಂದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ಕಂಪನಾಕದ ಸಂಕೇತಗಳೊಂದಿಗೆ ಕಾರ್ಯಾಚರಿಸಬಲ್ಲವು. ಇಂತಹ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಸ್ವಯಂ- ಇಂಟರ್ ಫೆರೆನ್ಸ್ ನಿವಾರಣೆಯು ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಸರ್ಕಾರ್ ಮತ್ತು IoE-IISc ಪೋಸ್ಟ್ ಡಾಕ್ಟೋರಲ್ ಫೆಲೋ ಜೋಗೇಶ್ ಚಂದ್ರ ದಾಶ್ ಅವರು ಕಳೆದ ಕೆಲವು ವರ್ಷಗಳಿಂದ ಈ ಸಂಬಂಧವಾಗಿಯೇ ಸಂಶೋಧನಾ ನಿರತರಾಗಿದ್ದಾರೆ.
“ಸ್ವಯಂ- ಇಂಟರ್ ಫೆರೆನ್ಸ್ ಆಗಿ ಹೊರಹೊಮ್ಮುವ ಸಂಕೇತವನ್ನು ನಿವಾರಿಸುವುದೇ ನಮ್ಮ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಪ್ರಮುಖ ಉದ್ದೇಶವಾಗಿದೆ” ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ ಸರ್ಕಾರ್. ಸ್ವಯಂ-ಇಂಟರ್ ಫೆರೆನ್ಸ್ ಅನ್ನು ರದ್ದುಗೊಳಿಸಲು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ (ಪ್ಯಾಸಿವ್) ಮತ್ತು ಸಕ್ರಿಯ (ಆಕ್ಟಿವ್), ಈ ಎರಡು ವಿಧಾನಗಳಿವೆ. ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ-ರದ್ಧತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ ಯಾವುದೇ ಸಾಧನ ಬಳಸದೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ, ಸರ್ಕಿಟ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುವ ಮೂಲಕ ಇದನ್ನು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಎರಡು ಆಂಟೆನಾಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು)
ಸಕ್ರಿಯ-ರದ್ದತಿ ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ ಸ್ವಯಂ ಎಂಟರ್ಫರೆನ್ಸ್ ರದ್ದುಗೊಳಿಸಲು ಸಂಕೇತ ಸಂಸ್ಕರಣೆ ಘಟಕಗಳಂತಹ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದರೆ, ಈ ಹಂತಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಬಿಡಿಭಾಗಗಳು ಆಂಟೆನಾ ಗಾತ್ರವನ್ನು ದೊಡ್ಡದಾಗಿಸುವ ಜೊತೆಗೆ ಒಟ್ಟಾರೆ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ದುಬಾರಿಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಅಡಕವಾದ ಹಾಗೂ ಸುಲಭ ದರದ ಆಂಟೆನಾ ಬಳಕೆಯು ಅತ್ಯಂತ ಸೂಕ್ತ ಎನ್ನಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ, ಯಾವುದೇ ಸಾಧನದ ಮಿಕ್ಕುಳಿದ ಸರ್ಕಿಟ್ರಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಬಹುದಾದ ರೀತಿಯ ಆಂಟೆನಾ ಇದಾಗಿರಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.
ಸರ್ಕಾರ್ ಮತ್ತು ದಾಶ್ ಅವರು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿರುವ ಆಂಟೆನಾವು ತನ್ನ ವಿನ್ಯಾಸದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ- ಇಂಟರ್ ಫೆರೆನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಫುಲ್- ಡುಪ್ಲೆಕ್ಸ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಾಗಿ ಕಾರ್ಯಾಚರಿಸಲು ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಇದು ಎರಡು ಪೋರ್ಟ್ ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ಈ ಪೈಕಿ ಯಾವುದಾದರೂ ಒಂದು ಪೋರ್ಟ್, ಟ್ರಾನ್ಸ್ಮಿಟರ್ ಅಥವಾ ರಿಸೀವರ್ ಆಗಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಮೆಟಾಲಿಕ್ ವಯಾಸ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಕಾಂತೀಯ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಪರಸ್ಪರ ಈ ಎರಡು ಪೋರ್ಟ್ ಗಳನ್ನು ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಆಂಟೆನಾದ ಲೋಹದ ಮೇಲ್ಮೈನಲ್ಲಿ ಕೊರೆಯಲಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಪಲ್ಲಟ ಗೊಳಿಸುವ ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಮೆಟಾಲಿಕ್ ವಯಾಸ್ ಎನ್ನಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ರೀತಿಯಾಗಿ ತಂಡವು ಬಹುಪಾಲು ಇಂಟರ್ ಫೆರೆನ್ಸ್ ಅನ್ನು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ ವಿಧಾನದಲ್ಲಿ ರದ್ದುಗೊಳಿಸಲು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿದೆ. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಸುಲಭ ದರದಲ್ಲಿ ಹಾಗೂ ಅಡಕವಾದ ವಿನ್ಯಾಸದೊಂದಿಗೆ ಇದನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗಿದೆ.
“ಸ್ವಯಂ-ಇಂಟರ್ ಫೆರೆನ್ಸ್ ರದ್ದತಿಗೆ ಅನುಸರಿಸುತ್ತಿದ್ದ ಎಲ್ಲಾ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ತಾಂತ್ರಿಕತೆಗಳನ್ನು ನಾವು ನಿವಾರಣೆಗೊಳಿಸುತ್ತಿದ್ದೇವೆ ಮತ್ತು ಕಾರೊಂದರಲ್ಲಿ ಅನುಸ್ಥಾಪಿಸಬಹುದಾದ ಅತ್ಯಂತ ಸರಳ ಸಂರಚನೆಯನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುತಿದ್ದೇವೆ” ಎಂಬುದು ದಾಶ್ ಅವರ ವಿವರಣೆ.
ತಕ್ಷಣದ ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ, ತಾವು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿರುವ ಸಾಧನಕ್ಕೆ ಗರಿಷ್ಠ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಪ್ರಾಪ್ತವಾಗಿಸಲು ತಂಡದ ತಜ್ಞರು ಯೋಜನೆ ಹಾಕಿಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ. ಹೀಗೆ ಮಾಡಿದರೆ, ಸಾಧನವು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯ-ಇಂಟರ್ ಫೆರೆನ್ಸನ್ನು ಪೂರ್ತಿಯಾಗಿ ನಿವಾರಿಸಿ ಕೊಳ್ಳಬಲ್ಲದು ಹಾಗೂ ಆಂಟೆನಾದ ಒಟ್ಟಾರೆ ಗಾತ್ರವೂ ಇದರಿಂದ ಕಡಿಮೆಯಾಗಬಹುದು. ಇದು ಸಾಧ್ಯವಾದಾಗ, ಈ ಸಾಧನವನ್ನು ಯಾವುದೇ ವಾಹನದ ಮೇಲೆ ಸುಲಭವಾಗಿ ಜೋಡಿಸಬಹುದು. ಹೀಗಾದಾಗ, ದತ್ತಾಂಶದ ವರ್ಗಾವಣೆ ಮತ್ತು ಸ್ವೀಕರಣೆ ಅತ್ಯಧಿಕ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ, ಚಾಲಕ- ರಹಿತ ಕಾರುಗಳ ಮತ್ತು 6ಜಿ ಮೊಬೈಲ್ ಸಂಪರ್ಕ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆ ವಾಸ್ತವಕ್ಕೆ ಹತ್ತಿರವಾಗುತ್ತದೆ.
ಉಲ್ಲೇಖಗಳು:
ದಾಶ್ ಜೆ ಸಿ, ಸರ್ಕಾರ್ ಡಿ., A Co-Linearly Polarized Shared Radiator Based Full-Duplex
Antenna with High Tx-Rx Isolation using Vias and Stub Loaded Resonator, IEEE Transactions on Circuits and Systems-II: Express Briefs (2023)
https://ieeexplore.ieee.org/document/10024384
Dash JC, Sarkar D, A Co-Linearly Polarized Full-Duplex Antenna with Extremely High
Tx-Rx Isolation, IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters (2022)
https://ieeexplore.ieee.org/document/9841615
Dash JC, Sarkar D, Microstrip Patch Antenna System with Enhanced Inter-Port
Isolation for Full-duplex/MIMO Applications, IEEE Access (2021)
https://ieeexplore.ieee.org/document/9618907
ಸಂಪರ್ಕ:
ದೇವದೀಪ್ ಸರ್ಕಾರ್
ಸಹಾಯಕ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕರು
ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್ ಸಂವಹನ ವಿಭಾಗ
ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆ (ಐಐಎಸ್‌ಸಿ)
ಇಮೇಲ್: debdeep@iisc.ac.in
ಫೋನ್: +91-8022933158
ವೆಬ್ಸೈಟ್: https://ece.iisc.ac.in/~debdeeps/
ಜೋಗೇಶ್ ಚಂದ್ರ ದಾಶ್
IoE-IISc ಪೋಸ್ಟ್ ಡಾಕ್ಟೋರಲ್ ಫೆಲೋ
ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್ ಸಂವಹನ ವಿಭಾಗ
ಭಾರತೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆ (ಐಐಎಸ್‌ಸಿ)
ಇಮೇಲ್:
jogeshdash@iisc.ac.i
ಪರ್ತಕರ್ತರಿಗೆ ಸೂಚನೆ:
ಅ) ಈ ಪತ್ರಿಕಾ ಪ್ರಕಟಣೆಯನ್ನು ಅಥವಾ ಇದರ ಯಾವುದೇ ಭಾಗವನ್ನು ಯಥಾವತ್ತಾಗಿ ಸುದ್ದಿಯಾಗಿ ಪ್ರಕಟಿಸಿದರೆ ದಯವಿಟ್ಟು ಐ.ಐ.ಎಸ್.ಸಿ. ಹೆಸರಿನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಕಟಿಸಿ.
ಆ) ಐ.ಐ.ಎಸ್.ಸಿ. ಪತ್ರಿಕಾ ಪ್ರಕಟಣೆಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ಏನಾದರೂ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳಿದ್ದರೆ ದಯವಿಟ್ಟು news@iisc.ac.in ಅಥವಾ pro@iisc.ac.in ಗೆ ಬರೆಯಿರಿ.
