Brezžični trend zahteva radiofrekvenčne inovacije

Eter, v katerem so nekoč prevladovale radijske in televizijske oddaje, zdaj brenči od radiofrekvenčnih (RF) signalov mobilnih telefonov, satelitskih povezav, navigacijskih sistemov in še veliko več. Za znanstvenike in inženirje QinetiQ, globalnega obrambnega in varnostnega podjetja s sedežem v Združenem kraljestvu, je radiofrekvenčni spekter veliko več kot zgolj vir informacij: prizadevajo si razumeti naravo radijskih valov in njihovo širjenje, raziskati in izkoristiti učinke nenavadnih RF okolij in najti nove načine za manipulacijo radijskih valov za načrtovanje in izdelavo inovativnih brezžičnih sistemov.

Eden takšnih primerov je razvoj brezžičnega prenosa energije na velike razdalje, ki ga raziskujejo tehnični strokovnjaki podjetja QinetiQ za zagotavljanje energije v scenarijih odzivanja na izredne razmere in pomoči ob nesrečah, polnjenje baterij v dronih in drugi mobilni opremi ter celo za oddajanje sončne energije. ustvarjene v vesolju nazaj na Zemljo. Drugo osredotočeno področje je oblikovanje in preizkušanje novih materialov, ki absorbirajo ali odbijajo radijske valove, s čimer zmanjšajo radarski profil vojaške opreme in osebja ter tako zmanjšajo možnost njihovega odkrivanja.

»Iščemo znanstvenike in inženirje, ki resnično želijo razumeti in raziskati fiziko radiofrekvenčnega spektra,« pravi Richard Hoad, vodja področja globalnih zmogljivosti znotraj funkcije skupine QinetiQ za tehnologijo in operativno odličnost. "Radijski valovi so glavni način našega komuniciranja in interakcije z oddaljenimi platformami, zato iščemo ljudi, ki želijo uporabiti svoje tehnično znanje in veščine za raziskovanje in razvoj novih brezžičnih rešitev."

Dejavnosti QinetiQ se raztezajo v celotnem razponu radijskih frekvenc in moči signala, od radijskih valov nizke moči, ki se običajno uporabljajo za navigacijske in komunikacijske sisteme, do obrambnih platform, ki izkoriščajo močne elektromagnetne žarke, da onesposobijo elektroniko in eksplozivne naprave ali motijo hitro premikajoča se vozila, kot so brezpilotna letala. Poleg iskanja novih načinov za uporabo radijskih valov kot prenosnega medija je delo osredotočeno tudi na zaščito kritičnih radijskih signalov pred motnjami ali motnjami, preprečevanje, da ekstremna RF okolja vplivajo na delovanje elektronske opreme, in zagotavljanje, da je mogoče upravljati nove RF sisteme. varno in brez vpliva na signale, ki jih uporabljajo druge brezžične tehnologije.

»Prehod na brezžično omrežje predstavlja veliko dodatnih izzivov, za katere se nenehno trudimo rešiti, na primer izogibanje motnjam in obvladovanje varnostnih tveganj,« pravi Hoad. "Obstaja tudi trend k uporabi višjih frekvenc, vse do teraherčnega režima, ki premika tehnološke meje in predstavlja nove in vznemirljive probleme, na katerih moramo delati."

Z več sto strokovnjaki za RF, ki delajo na lokacijah QinetiQ v Združenem kraljestvu, ZDA in na drugih mednarodnih lokacijah, obstaja veliko priložnosti, da se tehnični strokovnjaki vključijo v različne projekte in težave. »QinetiQ je v mnogih pogledih skupek majhnih in specializiranih ekip,« komentira Barney Petit, ki vodi skupino v Farnboroughu v Združenem kraljestvu, ki raziskuje s fiziko povezane učinke RF valov. "To nam omogoča sodelovanje s kolegi, ki delajo na različnih tehničnih področjih, zaradi česar je delo neverjetno raznoliko in zanimivo."

V mnogih primerih je ključni poudarek Petita in njegove ekipe zaščita kritičnih elektronskih sistemov pred učinki nenavadnih RF okolij, kot so tista, ki jih povzročajo elektromagnetni impulzi ali sončna aktivnost. Delajo pa tudi na ustvarjanju novih RF okolij za aplikacije, kot so brezžični prenos energije ali sistemi z usmerjeno energijo, s posebnim poudarkom na zagotavljanju, da je mogoče te visoko zmogljive platforme varno uvesti. »Nenavadnih RF okolij, ki jih ustvarijo ti sistemi, ni mogoče oceniti na enak način kot običajnih brezžičnih signalov,« pravi Petit. "Sodelujemo z neodvisnimi organizacijami, da bi razumeli varnost teh sistemov in kako lahko soobstajajo z drugimi komunikacijskimi in varnostno kritičnimi elektronskimi tehnologijami."

Dejansko skoraj vse delo za Petita in njegovo ekipo vključuje neko obliko sodelovanja. »Sodelovali smo z akademskimi raziskovalnimi skupinami pri oblikovanju nekaterih anten, ki jih uporabljamo za simulacijo teh RF okolij, poleg tega pa nudimo svetovalne storitve komercialnemu sektorju,« pravi. "Na primer, nedavno smo sodelovali z energetskim podjetjem v Skandinaviji, da bi razumeli, kako se radiofrekvenčno sevanje, ki ga ustvarja vesoljsko vreme, poveže z dolgimi električnimi kabli v energetski infrastrukturi."

Večina projektov zahteva neko obliko laboratorijskega testiranja, pri čemer se pogosto uporabljajo pol-odmevne preskusne komore v Farnboroughu in občasno veliko večja odmevna komora, ki jo upravlja QinetiQ in je v lasti Ministrstva za obrambo, ki lahko sprejme celotno letalo. Sofisticirane analitične tehnike se prav tako redno uporabljajo za razumevanje meritev in razvoj numeričnih modelov različnih RF učinkov in sistemov.

Eksperimenti na prostem so potrebni tudi za preizkušanje in ocenjevanje nastajajočih brezžičnih tehnologij, pri čemer je treba laboratorijske rezultate in numerične modele prevesti v realistične in resnične vaje, ki obravnavajo specifične izzive vsake stranke. V nekaterih primerih so za obravnavo nujnih operativnih potreb povabljene tudi strokovne veščine znotraj ekipe, kot je ena od nedavnih zahtev za razumevanje in ublažitev nevarnosti soobstoja sistemov proti dronom.

Številnim tehničnim strokovnjakom, kot je Petit, ponuja QinetiQ idealno kombinacijo znanstvenega izziva in priložnosti za vključitev v raznolik nabor projektov in nalog. »Vedno je drugače, vedno je zanimivo in vedno polno izzivov,« pravi. "Ljudje v QinetiQ so navdušeni nad znanostjo in inženiringom in vsi so osredotočeni na razumevanje in reševanje problemov za spodbujanje tehničnih inovacij in reševanje težav strank."

Ker se obrambni in varnostni sektor vse bolj usmerjata k brezžičnim tehnologijam, je znotraj QinetiQ vedno večje povpraševanje po fizikih in inženirjih, ki lahko preiskujejo, ocenjujejo in manipulirajo z lastnostmi RF valov. »Naše delo se je še naprej širilo, saj je svet postal bolj odvisen od brezžičnih in elektronskih sistemov,« pravi Petit. "Imamo veliko dela za ljudi in želimo zapolniti vse vrste vlog v domeni RF."

Medtem ko je malo verjetno, da bodo novi zaposleni imeli neposredne izkušnje s specialističnim delom v QinetiQ, morajo imeti znanstveniki z izkušnjami iz fizike ali elektrotehnike temeljno znanje, potrebno za razvoj zahtevanih eksperimentalnih in analitičnih veščin. »Naši višji znanstveniki in inženirji zagotavljajo usposabljanje na delovnem mestu, da osebju na začetku kariere pomagajo spoznati posebne vidike dela,« pojasnjuje Petit. "Zaposlili smo ljudi iz industrije, ki imajo izkušnje s testiranjem RF v raziskovalnem okolju, medtem ko ima vsakdo, ki je delal z radarjem, verjetno prenosljivo znanje in veščine."

Dobrodošli so tudi kandidati, ki šele začenjajo svojo kariero, zlasti tisti, ki so imeli nekaj usposabljanja na področju radarskega ali RF inženiringa. »Morda so pravkar končali vajeništvo, diplomo, magisterij ali doktorat in želijo priti v organizacijo, kjer lahko razvijejo svoje veščine RF inženiringa v okolju znanosti in inovacij,« pravi Hoad. "Znotraj QinetiQ imajo prožnost, da sledijo svojim interesom."

Nedavno diplomanti imajo možnost, da se vključijo v dvoletno shemo usposabljanja QinetiQ, v kateri imajo sedež v »domačem« podjetju, medtem ko opravljajo vrsto šestmesečnih praks na drugih področjih ali gradijo svoje sposobnosti in strokovno znanje znotraj posebne tehnične ekipe. Toda vsak v podjetju ima možnost premikanja med različnimi tehničnimi področji, ko napreduje njegova kariera. »Ljudje se lahko premikajo po našem širokem spektru dejavnosti,« pravi Hoad. "Nekdo bi lahko začel na primer z visokozmogljivimi RF sistemi in nato to znanje uporabil v skupini, ki si prizadeva razumeti širjenje radijskih signalov, ali obratno."

QinetiQ ponuja tudi veliko možnosti za pridobitev dodatnih akademskih kvalifikacij in nadaljnji strokovni razvoj. Hoad je svojo kariero začel kot tehnični vajenec, kjer je študiral s krajšim delovnim časom, da bi pridobil najprej magisterij in nato doktorat, medtem ko Petita trenutno sponzorira QinetiQ, da dokonča doktorski projekt o brezžičnem prenosu energije na Queens University Belfast.

Večina tehničnih strokovnjakov pri QinetiQ prav tako želi postati pooblaščeni znanstveniki in inženirji, pri čemer podjetje zagotavlja podporo pri financiranju članarine, prepoznavanju ustreznih mentorjev in pomaga osebju pridobiti zahtevana znanja in izkušnje. »Znotraj QinetiQ lahko nadzorujete svojo usodo,« pravi Hoad. »Lahko se odločite, da postanete globok specialist za določeno tehnologijo RF, ali pa razširite svoj temeljni nabor spretnosti tako, da se vključite v različne projekte in ekipe. Vsakemu posamezniku nudimo podporo pri iskanju in razvoju lastne poti.”

• Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
• PlatoAiStream. Podatkovna inteligenca Web3. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
• Kovanje prihodnosti z Adryenn Ashley. Dostopite tukaj.
• vir: https://physicsworld.com/a/wireless-trend-demands-radiofrequency-innovation/