Akıllı antenler bir takım algoritmalarla anten dizisi içerisindeki elemanların ağırlık katsayılarını değiştirmek suretiyle kendi içlerinde geribesleme yaparak, ortama uyabilen yani ortamdaki değişimi kestirebilen ve ona cevap verebilen sistemlerdir.
Literatüre Smart Antenna olarak, Türkçe’de ise Akıllı Anten diyebileceğimiz, geçmişi 1950’lere kadar dayanan fakat gelişen donanım imkanlarıyla birlikte, yüksek frekansda çalışabilen ve kodlanabilen yapıların yaygınlaşıp, ucuzlamasıyla, 2000’lerden sonra daha da ilgi uyandıran bir araştırma konusunu olan Akıllı Antenlerin genel hatları ve konu ile ilgilenen disiplinlerden bahsedeceğiz.[1]
Gelecek yıllar için kesin öngörülere yönelik bir takım çalışmalarda; Nüfus artışındaki dengesizliğin devam etmesi, doğal kaynaklardaki kıtlık, zenginliğin Asya kıtasına kayması ve veri alışverişinde talep ve hız artışındaki sürekliliğin devam edeceğidir. Bu da gösteriyor ki telekomunikasyon sektöründe iletişim ihtiyacı ve veri transferi her geçen gün artmakta ve bunu karşılamak için daha verimli, ekonomik ve ‘akıllı’ sistemlere ihtiyacımız vardır. [2] Kişilerin birbiriyle kablosuz olarak iletişime geçmesini ve onları ağa bağlamasındaki gerek koşullardan biri olan anten tasarımı çok önemli yer teşkil etmektedir. Şuan bir çok uygulamada ve yerde kullanılan geleneksel dizi antenler değişen durumlara cevap veremez durumdadır. Dinamik olmayan yapıları, değişimleri sezme ve cevap verme yetilerine sahip olmamalarından ötürü verimli ve ortama uyabilen antenler değillerdir. Oysaki akıllı antenler bir takım algoritmalarla anten dizisi içerisindeki elemanların ağırlık katsayılarını değiştirmek suretiyle kendi içlerinde geribesleme yaparak, ortama uyabilen yani ortamdaki değişimi kestirebilen ve ona cevap verebilen sistemlerdir (bk.şekil 1.)
Daha anlaşılır şekilde söylemek gerekirse; geleneksel anten dizilerinin aksine, beam paternlerini yoğunluğun olduğu yerlere ya da arzu edilen yöne çevirebilmektedirler. Bu sayede, herhangi gönderici rolündeki bir anten, kendi hücresinde yoğunluğun olduğu yeri fark edebilir ve kendi içinde bulundurduğu geribesleme algoritması sayesinde beam paterninini o sırada yoğun olarak kullanılan bölgeye çevirebilir. Bu sayede servis sağlayıcı daha az enerji kullanacak daha çok kişiye ve daha kaliteli hizmeti verme şansı elde eder. Yoğunluk o bölgeden başka bir bölgeye geçtiği durumda akıllı anten bunu sezebilme yeteneği ve yeni duruma göre optimum beam Akıllı Antenler, özellikle kablosuz haberleşme ve veri transferi sistemlerinin kapasitesinin arttırılmasında, beam paternini ayarlayarak aynı frekansı iki farklı bölgeye yönlendirerek sistemin sahip olduğu bant genişliğinde verimi arttırılmasında, gürültü sıfırlama ve daha yüksek sinyal-girişim oranı sayesinde kaliteli ve güvenli bilgi transferinde kilit rol oynarlar.[4]
Yukarıda anlaşılabileceği gibi bir çok önemli, anlamlı ve etkili özelliklerinin olması Akıllı antenleri cazip yapmaktadır fakat akıllı antenin tasarım ve üretim sürecinde bir çok disiplinin bir arada koordineli bir şekilde çalışmalıdır. Bunlardan başlıcaları: anten, elektromanyetik, devre tasarımı, sinyal işleme, haberleşme, rastgele süreçler. Çok sayıda farklı disiplinin ortak bir ürünü olarak karşımıza çıkan akıllı antenler piyasada giderek artan bir taleple birlikte Türkiye için çok büyük bir fırsat içermekte ve Türkiye için rekabet üstünlüğü sağlayabileceği bir alan olarak durmaktadır. Başta elektrik - elektronik mühendisleri olmak üzere bütün haberleşme sektörü çalışanları için büyük fırsatları kendinde barındırmaktadır. Henüz ciddi markalaşmaların olmadığı bu sektörde, takım işi, tecrübe ve bilgi birikimi gereken bu alanda; Türkiye’nin başarılı bir şekilde rol aması ve öncü ülkelerden biri olması, gerekli destek ve çalışmalarla sağlanabilir.
[1] F. B. Gross, Smart antennas with MATLAB®. New York: McGraw-Hill Education, 2015
[2] T. Jones and C. Dewing, Future agenda: the world in 2020. Oxford, U.K.: Infinite Ideas, 2011.
[3] F. B. Gross, Smart antennas with MATLAB®. New York: McGraw-Hill Education, 2015
[4] E. C. F. Karaçuha, “Smart Antenna for Wireless Communication,” in Smart Antenna for Wireless Communication Lecture, 15-Sep-2017.