Väitös radiotekniikan alalta, DI Mikko Leino

DI Mikko Leino väittelee perjantaina 23.4.2021 klo 11 Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulussa, elektroniikan ja nanotekniikan laitoksella. Väitöskirjan nimi on "Advances in Beam-Steerable and Low-Scattering Antennas for Communications and Sensing".

Vastaväittäjä: Prof. Asraf Uz Zaman, Chalmers University of Technology, Ruotsi
Kustos: Professori Ville Viikari, Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu, elektroniikan ja nanotekniikan laitos

Väitöstilaisuus järjestetään etäyhteydellä Zoomissa, jonne voi liittyä vapaasti: https://aalto.zoom.us/j/68339893260
Zoom pikaopas: https://www.aalto.fi/fi/palvelut/zoom-pikaopas

Linkki sähköiseen väitöskirjaan: https://aaltodoc.aalto.fi/doc_public/eonly/riiputus/

Sähkötekniikan korkeakoulun väitöskirjat: https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/53

Väitöstiedote:

Tulevaisuuden viestintäverkot, kuten viidennen sukupolven (5G ) langattomat järjestelmät mahdollistavat entistä nopeamman tiedonsiirron ja suuremmat datamäärät. Tätä varten langattomat verkot hyödyntävät uusia toimintataajuuksia, joille tarvitaan uusia antenniratkaisuja. Esimerkiksi 5G :n millimetriaaltoalueen järjestelmissä antennien tulee toimia millimetriaaltotaajuuksilla, niillä on oltava korkea hyötysuhde ja kyky sähköiseen antennikeilan kääntöön. Lisäksi edistyksellisimmissä visioissa tulevaisuuden viestintäverkkojen antenneja käytetään ympäristön tarkkailuun.

Millimetriaaltoalueen antenneja tutkitaan tällä hetkellä laajasti ja potentiaalisia ratkaisuja etsitään jatkuvasti. Väitöskirjassa esitetyn tutkimuksen tarkoituksena on ollut vastata esiin nousseisiin antennisuunnittelun haasteisiin ja mahdollisuuksiin. Väitöskirjassa esitellään tukiasemakäyttöön soveltuva, vaiheistettuun antenniryhmään perustuva ratkaisu, joka tukee sähköistä keilan kääntöä. Ratkaisu mahdollistaa korkean hyötysuhteen radiotaajuusenergian käytössä ja antennin valmistuksessa voidaan hyödyntää edullisia massatuotantomenetelmiä. Käytännön toteutukset on esitetty kahdelle mahdolliselle 5G-verkon taajuusalueelle. Toteutuksiin liittyen tuodaan ilmi millimetrialueen antennien suunnittelun haasteet sekä esitetään, miten erilaisilla diagnostiikka- ja optimointimenetelmillä voidaan analysoida ja parantaa millimetrialueen vaiheistettujen antenniryhmien toimintaa.

Tämän lisäksi kirjallisuudessa aikaisemmin käsiteltyä taajuusdiversiteettiin pohjautuvaa kuvantamismenetelmää sovelletaan väitöskirjassa ensi kertaa vaiheistetuille antenniryhmille. Tulokset ovat lupaavia ja kuvantamismenetelmää voitaisiin mahdollisesti hyödyntää ympäristön reaaliaikaiseen tarkkailuun tulevaisuuden viestintäverkoissa.

Uusien viestintäverkkojen myötä antennien määrä ympärillämme tulee kasvamaan. Koska antenneille varattu tila on usein rajallinen, on tärkeää kehittää antenniratkaisuja, jotka ovat sähköisesti läpinäkyviä käyttötaajuutensa ulkopuolella, eivätkä siten häiritse viereisten antennien toimintaa. Väitöskirjassa esitellään suunnitteluperusteet tällaiselle toimintataajuutensa ulkopuolella läpinäkyvälle antennille, sekä osoitetaan menetelmän toiminta käytännössä. Kyseinen toteutus on ensisijaisesti suunniteltu lentokoneiden tutkajärjestelmään, mutta suunnitteluperusteet ovat laajasti sovellettavissa esimerkiksi viestintäverkkojen antenneihin.

Väittelijän yhteystiedot: