Radion kiertoelin mikropiirille

Viime vuonna Columbia Engineeringin tutkijat esittelivät täysdupleksisen radiomikropiirin, joka voidaan toteuttaa CMOS-tekniikalla. Tällainen järjestelmä mahdollistaa samanaikaisen lähettämisen ja vastaanoton samalla taajuudella mutta se tarvitsee edelleen erilliset antennit lähetykseen ja vastaanottoon.

Nyt ryhmä on kehittänyt tekniikkaa, jossa tarvitaan vain yksi antenni, mikä mahdollistaa vieläkin pienemmän kokonaisjärjestelmän. Tämä onkin ensimmäinen kerta kun tutkijat ovat integroineet ei-vastavuoroisen kiertoelimen ja kaksisuuntaisen radion nanomittakaavan piisirulle.

Kaksisuuntaisesta viestinnästä, jossa lähetin ja vastaanotin toimivat samaan aikaan ja samalla taajuudella, on tullut kriittinen tutkimusalue ja nyt tutkijat osoittivat, että esimerkiksi WiFi-kapasiteetti voidaan kaksinkertaistaa nanomittakaavan piisirulla ja yhdellä antennilla.

Perinteisesti radiotaajuiset kiertoelimet rakennetaan magneettisista materiaaleista kuten ferriiteistä. Ne eivät kuitenkaan ole yhteensopivia piitekniikan kanssa ja niistä rakennetut kiertoelimet ovat tilaa vieviä ja kalliita.

Professori Harish Krishnaswamyn ja hänen ryhmänsä suunnittelivat mikropiirille kiertoelimiä, jossa kytkimet kierrättävät signaalia kondensaattoreissa, samaan tapaan kuin magneettisissa kiertoelimissä. Sen lisäksi heidän järjestelmässään on kaikua vaimentava vastaanotin. Kehitystyö voi auttaa kehittämään pienempiä, edullisempia ja helpommin päivitettäville antenniryhmiin tutkille, signaalitiedustelulle ja muille sovelluksille.

Tutkajärjestelmissä tämä mahdollisuus voi myös tehdä lopun lyhyelle mutta potentiaalisesti kuolettavalle sokealle hetkelle, koska systeemin ei tarvitse vaihtaa erillisten lähetyksen ja vastaanoton välillä.

Tutkijoiden työ on osa DARPAn Arrays at Commercial Timescales (ACT) -ohjelmaa.

Aiheesta aiemmin

Antennin symmetrian rikkova keksintö

Kaksisuuntaisesti samalla kaistalla