رسالة ماجستير في جامعة نينوى تبحث “دراسة حول تقنيات توسيع حزمة نمط المصفوفة لتطبيقات الوصول إلى الإنترنت العالمي”

ناقشت كلية هندسة الإلكترونيات في جامعة نينوى / قسم هندسة الاتصالات يوم الاثنين الموافق 20 / 11 / 2025،، رسالة الماجستير للطالبة زهراء تركي حسن ، والموسومة: (دراسة حول تقنيات توسيع حزمة نمط المصفوفة لتطبيقات الوصول إلى الإنترنت العالمي)

“An Investigation into Array Pattern Beam Broadening Techniques for Global Internet Access Applications”

تناولت الرسالة تطوير منهجيات مبتكرة لتوليد أنماط حزم عريضة (Wide Beams) في مصفوفات الهوائيات الخطية والمستوية المخصصة لتطبيقات الأقمار الصناعية ذات المدار الأرضي المنخفض (LEO)، وذلك بهدف دعم تغطية الإنترنت العالمية بكفاءة عالية. اعتمدت الدراسة على التحكم المرحلي فقط (Phase-only Control) إلى جانب مخطط اتساع جديد يعتمد التدرّج شبه المنحرف (Trapezoidal Amplitude Taper)، لما يوفره من خصائص إشعاعية محسّنة مقارنة بالتدرجات التقليدية.

سعت الرسالة إلى معالجة مشكلة ضيق الحزمة في أنظمة الأقمار الصناعية LEO من خلال اقتراح طريقتين لتوسيع عرض الحزمة بالاعتماد على التحكم المرحلي فقط، هما:

1. طريقة الطور التربيعي (Quadratic Phase)
2. طريقة تحسين الأطوار باستخدام الخوارزمية الجينية (GA) مع اعتماد الاتساع شبه المنحرف

تم استخدام نموذج رياضي بدالة تكلفة شملت مستوى الجانبية (SLL) وعرض الحزمة بين العُقد (FNBW) والعقد الجانبية، ثم مقارنة النتائج مع الطرق الكلاسيكية لإثبات كفاءة الأساليب المقترحة.

وأظهرت النتائج تحسناً واضحاً في خصائص الإشعاع بفضل دمج الاتساع شبه المنحرف مع التحكم المرحلي، حيث حققت طريقة الطور التربيعي زيادة في الاتجاهية عند FNBW = 40° مقارنة بالطرق التقليدية، بينما قدمت الطريقة المحسّنة وراثياً أفضل أداء عند الحزم 40° و80° من خلال تحقيق أعلى Directivity مع الحفاظ على عرض الحزمة المطلوب بدقة. كما أظهرت المقارنات أن طريقة Woodward–Lawson توفر أداءً مستقراً لكنها أقل كفاءة من المناهج المقترحة، في حين حققت الطريقة المعتمدة على الخوارزمية الجينية توازناً مثالياً بين اتساع الحزمة وانخفاض الجانبية دون أي زيادة في التعقيد.

تؤكد هذه النتائج أن دمج الاتساع شبه المنحرف مع التحكم المرحلي — ولا سيما باستخدام التحسين الوراثي — يمثل منهجية واعدة لتوليد حزم عريضة ذات اتجاهية عالية وموثوقية كبيرة تلائم تطبيقات الاتصال عبر الأقمار الصناعية.

تألفت لجنة المناقشة من السادة:

1. أ.د. خليل حسن سيد مرعي – جامعة نينوى / كلية هندسة الإلكترونيات (رئيساً).
2. أ.م.د. فرهاد عزالدين بدر محمود – جامعة الموصل / كلية الهندسة (عضواً).
3. م.د. أدهم مدحت صالح – جامعة نينوى / كلية هندسة الإلكترونيات (عضواً).
4. أ. د. جعفر رمضان محمد – جامعة نينوى / كلية هندسة الإلكترونيات (عضواً ومشرفاً).

ختاماً تتقدم الكلية بأجمل التهاني للطالبة وللسادة أعضاء لجنة المناقشة، متمنين لهم دوام التوفيق والنجاح.