يتطلب الاتجاه اللاسلكي ابتكارًا في الترددات الراديوية

إن موجات الهواء التي كانت تهيمن عليها البث الإذاعي والتلفزيوني تعج الآن بإشارات الترددات الراديوية (RF) من الهواتف المحمولة ، وصلات الأقمار الصناعية ، وأنظمة الملاحة ، وأكثر من ذلك بكثير. بالنسبة للعلماء والمهندسين في QinetiQ ، وهي شركة دفاع وأمن عالمية مقرها في المملكة المتحدة ، فإن طيف الترددات الراديوية هو أكثر بكثير من مجرد مصدر لنقل المعلومات: فهم يعملون على فهم طبيعة موجات الراديو وانتشارها والتحقيق فيها واستغلالها. تأثيرات بيئات التردد اللاسلكي غير العادية ، وإيجاد طرق جديدة للتعامل مع موجات الراديو لتصميم وبناء أنظمة لاسلكية مبتكرة.

أحد الأمثلة على ذلك هو تطوير نقل الطاقة اللاسلكي بعيد المدى ، والذي يستكشفه المتخصصون الفنيون في QinetiQ لتوفير الطاقة في سيناريوهات الاستجابة لحالات الطوارئ والإغاثة في حالات الكوارث ، وتزويد البطاريات في الطائرات بدون طيار وغيرها من المعدات المحمولة ، وحتى لإشعاع الطاقة الشمسية ولدت في الفضاء والعودة إلى الأرض. مجال التركيز الآخر هو صياغة واختبار المواد الجديدة التي تمتص أو تعكس موجات الراديو ، مما يقلل من المظهر الجانبي للرادار للمعدات والأفراد العسكريين وبالتالي يقلل من فرص اكتشافهم.

"نحن نبحث عن العلماء والمهندسين الذين يرغبون حقًا في فهم واستكشاف فيزياء طيف الترددات الراديوية" ، كما يقول ريتشارد هواد ، قائد منطقة القدرات العالمية ضمن وظيفة مجموعة التكنولوجيا والتميز التشغيلي في QinetiQ. "موجات الراديو هي الطريقة الرئيسية التي نتواصل بها ونتفاعل مع المنصات البعيدة ، ونحن نبحث عن الأشخاص الذين يرغبون في استخدام معارفهم ومهاراتهم التقنية لاستكشاف حلول لاسلكية جديدة وتطويرها."

تمتد أنشطة QinetiQ عبر النطاق الكامل للترددات الراديوية وقوة الإشارة ، بدءًا من موجات الراديو منخفضة الطاقة المستخدمة عادةً لأنظمة الملاحة والاتصالات وحتى المنصات الدفاعية التي تستغل الحزم الكهرومغناطيسية عالية الطاقة لتعطيل الإلكترونيات والأجهزة المتفجرة ، أو لتعطيلها. المركبات سريعة الحركة مثل الطائرات بدون طيار. بالإضافة إلى إيجاد طرق جديدة لاستخدام موجات الراديو كوسيط إرسال ، يركز العمل أيضًا على حماية إشارات الراديو المهمة من التداخل أو التشويش ، ومنع بيئات التردد اللاسلكي المتطرفة من التأثير على أداء المعدات الإلكترونية ، وضمان إمكانية تشغيل أنظمة التردد اللاسلكي الجديدة بأمان ودون التأثير على الإشارات التي تستخدمها التقنيات اللاسلكية الأخرى.

يقول Hoad: "يمثل الانتقال اللاسلكي الكثير من التحديات الإضافية التي نعمل باستمرار على حلها ، مثل تجنب التداخل وإدارة المخاطر الأمنية". "هناك أيضًا اتجاه نحو استخدام ترددات أعلى ، وصولاً إلى نظام تيراهيرتز ، وهو ما يدفع بحدود التكنولوجيا ويقدم مشاكل جديدة ومثيرة لنا للعمل عليها".

مع وجود عدة مئات من المتخصصين في مجال الترددات اللاسلكية يعملون عبر مواقع QinetiQ في المملكة المتحدة والولايات المتحدة ومواقع دولية أخرى ، هناك الكثير من الفرص لمتخصصيها التقنيين للمشاركة في مشاريع ومشكلات مختلفة. يعلق بارني بيتي ، الذي يقود مجموعة في فارنبورو بالمملكة المتحدة ، "QinetiQ هي في نواح كثيرة مجموعة من الفرق الصغيرة والمتخصصة" ، والتي تبحث في التأثيرات المتعلقة بالفيزياء لموجات التردد اللاسلكي. "يتيح لنا ذلك التعاون مع الزملاء العاملين عبر مجموعة متنوعة من المجالات التقنية ، مما يجعل العمل متنوعًا ومثيرًا للاهتمام بشكل لا يصدق."

في كثير من الحالات ، ينصب التركيز الرئيسي لبيتي وفريقه على حماية الأنظمة الإلكترونية المهمة من تأثيرات بيئات التردد اللاسلكي غير العادية ، مثل تلك التي تسببها النبضات الكهرومغناطيسية أو النشاط الشمسي. لكنهم يعملون أيضًا على إنشاء بيئات RF جديدة لتطبيقات مثل نقل الطاقة اللاسلكية أو أنظمة الطاقة الموجهة ، مع التركيز بشكل خاص على ضمان إمكانية نشر هذه المنصات عالية الطاقة بأمان. يقول بيتيت: "لا يمكن تقييم بيئات التردد اللاسلكي غير العادية التي أنشأتها هذه الأنظمة بنفس طريقة تقييم الإشارات اللاسلكية التقليدية". "لقد عملنا مع منظمات مستقلة لفهم سلامة هذه الأنظمة ، وكيف يمكن أن تتعايش مع تقنيات الاتصالات والإلكترونيات الأخرى ذات الأهمية الحيوية للسلامة."

في الواقع ، ينطوي كل عمل بيتي وفريقه تقريبًا على شكل من أشكال التعاون. يقول: "لقد عملنا مع فرق البحث الأكاديمي لتصميم بعض الهوائيات التي نستخدمها لمحاكاة بيئات التردد اللاسلكي ، بالإضافة إلى أننا نقدم خدمات استشارية للقطاع التجاري". "على سبيل المثال ، عملنا مؤخرًا مع شركة طاقة في الدول الاسكندنافية لفهم كيفية اقتران إشعاع التردد الراديوي الناتج عن طقس الفضاء بالكابلات الكهربائية الطويلة في البنية التحتية للطاقة."

تتطلب معظم المشاريع شكلاً من أشكال الاختبارات المعملية ، وغالبًا ما تستخدم غرف اختبار شبه كاتمة للصدى في فارنبورو وأحيانًا غرفة عديمة الصدى أكبر بكثير ، تديرها شركة QinetiQ وتملكها وزارة الدفاع ، والتي يمكن أن تستوعب طائرة كاملة. تُستخدم أيضًا التقنيات التحليلية المتطورة بشكل روتيني لفهم القياسات وتطوير نماذج عددية لتأثيرات وأنظمة ترددات الراديو المختلفة.

هناك حاجة أيضًا إلى التجارب الخارجية لاختبار وتقييم التقنيات اللاسلكية الناشئة ، مما يتطلب ترجمة النتائج المعملية والنماذج الرقمية إلى تمارين واقعية وواقعية تعالج التحديات المحددة لكل عميل. في بعض الحالات ، يتم استدعاء المهارات المتخصصة داخل الفريق أيضًا لتلبية الاحتياجات التشغيلية العاجلة ، مثل أحد المتطلبات الأخيرة لفهم وتخفيف مخاطر التعايش لأنظمة مكافحة الطائرات بدون طيار.

بالنسبة للعديد من المتخصصين التقنيين مثل Petit ، تقدم QinetiQ مزيجًا مثاليًا من التحدي العلمي والفرصة للمشاركة في مجموعة متنوعة من المشاريع والمهام. يقول: "الأمر مختلف دائمًا ، إنه مثير للاهتمام دائمًا ، ودائمًا ما يمثل تحديًا". "الأشخاص في QinetiQ متحمسون للعلوم والهندسة ، ويركزون جميعًا على فهم المشكلات وحلها لدفع الابتكار التقني وحل مشكلات العملاء."

مع تحرك قطاع الدفاع والأمن بشكل متزايد نحو التقنيات اللاسلكية ، هناك طلب متزايد داخل QinetiQ على الفيزيائيين والمهندسين الذين يمكنهم فحص خصائص موجات التردد اللاسلكي وتقييمها ومعالجتها. يقول بيتيت: "استمر عملنا في التوسع حيث أصبح العالم أكثر اعتمادًا على كل من الأنظمة اللاسلكية والإلكترونية". "لدينا الكثير من العمل ليقوم به الأشخاص ، ونحن نتطلع لملء جميع أنواع الأدوار عبر مجال الترددات اللاسلكية."

في حين أنه من غير المحتمل أن يكون لدى المجندين الجدد خبرة مباشرة في العمل المتخصص في QinetiQ ، يجب أن يكون لدى العلماء الذين لديهم خلفية في الفيزياء أو الهندسة الكهربائية المعرفة الأساسية اللازمة لتطوير المهارات التجريبية والتحليلية المطلوبة. يوضح بيتي: "يقدم كبار علمائنا ومهندسونا تدريبًا أثناء العمل لمساعدة الموظفين في بداية حياتهم المهنية على التعرف على جوانب معينة من العمل". "لقد قمنا بتوظيف أشخاص من الصناعة ممن لديهم خبرة في اختبار الترددات الراديوية في بيئة بحثية ، في حين أن أي شخص عمل مع الرادار من المحتمل أن يكون لديه معرفة ومهارات قابلة للتحويل."

نرحب أيضًا بالمرشحين الذين بدأوا للتو في حياتهم المهنية ، خاصة أولئك الذين تلقوا بعض التدريب في مجال الرادار أو هندسة الترددات اللاسلكية. يقول Hoad: "ربما يكونون قد انتهوا للتو من تدريب مهني أو درجة علمية أو ماجستير أو دكتوراه ، ويرغبون في الانضمام إلى مؤسسة حيث يمكنهم تطوير مهاراتهم في هندسة الترددات اللاسلكية في بيئة علمية وابتكارية". "داخل QinetiQ لديهم المرونة لمتابعة مصالحهم الخاصة."

يتمتع الخريجون الجدد بخيار الانضمام إلى برنامج التدريب لمدة عامين في QinetiQ ، حيث يقيمون في شركة "منزلية" بينما يأخذون سلسلة من المواضع لمدة ستة أشهر في مجالات أخرى ، أو يبنون مهاراتهم وخبراتهم ضمن فريق تقني محدد. لكن أي شخص في الشركة لديه الفرصة للتنقل بين المجالات الفنية المختلفة مع تقدم حياته المهنية. يقول Hoad: "يمكن للناس أن يتحركوا عبر طيفنا الواسع من الأنشطة". "قد يبدأ شخص ما في أنظمة التردد اللاسلكي عالية الطاقة ، على سبيل المثال ، ثم يستخدم تلك المعرفة في فريق يعمل على فهم انتشار إشارات الراديو ، أو العكس."

يوفر QinetiQ أيضًا الكثير من الفرص لاكتساب مؤهلات أكاديمية إضافية والتطوير المهني المستمر. بدأ Hoad حياته المهنية كمتدرب تقني ، حيث درس بدوام جزئي للحصول على درجة الماجستير أولاً ثم الدكتوراه ، بينما ترعى شركة Petit حاليًا شركة QinetiQ لإكمال مشروع دكتوراه في نقل الطاقة اللاسلكية مع جامعة كوينز بلفاست.

يهدف معظم المتخصصين التقنيين في QinetiQ أيضًا إلى أن يصبحوا علماء ومهندسين معتمدين ، حيث تقدم الشركة الدعم لتمويل رسوم العضوية ، وتحديد الموجهين المناسبين ، ومساعدة الموظفين على اكتساب المهارات والخبرات المطلوبة. يقول Hoad: "داخل QinetiQ يمكنك أن تتحكم في مصيرك". "يمكنك اختيار أن تصبح متخصصًا عميقًا في تقنية RF معينة ، أو يمكنك توسيع مجموعة مهاراتك الأساسية من خلال المشاركة في مشاريع وفرق مختلفة. نحن نقدم الدعم لكل فرد لإيجاد طريقه الخاص وتطويره ".

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• أفلاطونايستريم. ذكاء بيانات Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• سك المستقبل مع أدرين أشلي. الوصول هنا.
• المصدر https://physicsworld.com/a/wireless-trend-demands-radiofrequency-innovation/