Pētniekiem no Penn Engineering ir izdevies miniaturizēt revolucionāri jaunu “viss vienā” 6G bezvadu signālu filtru. Tas palīdzētu pārnēsājamām ierīcēm, piemēram, viedtālruņiem, nodrošināt uzticamu bezvadu savienojumu ar noteiktām bezvadu joslām.
Pensilvānijas Universitātes inženieri izstrādā 6G bezvadu filtru “visu arodu filtru”.
Vairākas bezvadu ierīces jebkurā laikā sūta un saņem signālus. Faktiski “Signāla troksnis” jeb bezvadu traucējumi ir viens no visizplatītākajiem sliktas savienojamības, zvanu pārtraukšanas vai sakaru traucējumu iemesliem.
Turklāt 5G, 6G un citi mūsdienu bezvadu sakaru standarti strauji iegūst apgriezienus. Tas palielinātu bezvadu joslu skaitu. Bezvadu filtri palīdz ierīcēm samazināt troksni un nodrošināt stabilu sakaru kanālu ar raiduztvērēju.
6G, mēs nākam! Penn Engineers iekšā @ESEatPenn ir izstrādājuši regulējamu filtru augstākām radio spektra frekvencēm, nodrošinot jaudīgākus bezvadu sakarus, kas netraucē satelītiem. Uzziniet vairāk: https://t.co/In0laOrYAw pic.twitter.com/2ufKtf2i2d
— Penn Engineering (@PennEngineers) 2024. gada 24. maijs
Tradicionāli ierīču ražotājiem katram kanālam bija jāizmanto atsevišķi fiksēti filtri. Tomēr tiek ziņots, ka Pensilvānijas universitātes inženieri ir izstrādājuši “visu amatu filtru”. Vienkārši sakot, jaunais ar 6G saderīgais bezvadu signālu filtrs spēs bloķēt arī citas frekvences.
Tas ir viens miniatūrs filtrs, kas var dinamiski noregulēt sevi, lai ļautu cauri jebkurai vēlamajai frekvencei, Trojs Olsons, Penn Engineering elektrotehnikas un sistēmu inženierijas (ESE) asociētais profesors, paskaidroja rakstā, kas publicēts Dabas sakari.
Kā darbojas jaunais bezvadu filtrs un cik efektīva ir tehnoloģija?
Pētnieki ir izmantojuši magnētisko materiālu, ko sauc par itrija dzelzs granātu (YIG), lai izveidotu jaunu 6G bezvadu signālu filtru. Ierīcei ir YIG plēve, kas var radīt mikroskopiskus viļņus, ko sauc par magnetostatiskajiem viļņiem.
Šos viļņus var rezonēt dažādās frekvencēs. Frekvences izmaiņas tiek panāktas, mainot pielietoto magnētisko lauku. Lieki piebilst, ka magnētiskais lauks tiek dinamiski mainīts nepārtrauktai precizēšanai.
Tradicionālajiem YIG filtriem parasti ir nepieciešami lielgabarīta, enerģijas izsalkuši elektromagnēti. Tas padara tos nepiemērotus kompaktajām bezvadu ierīcēm. Tomēr Penn Engineers apvienoja pastāvīgo magnētu ar kustīgiem “programmējamiem” magnētiem.
Būtībā jaunais 6G bezvadu signālu filtrs var pārveidot magnētiskā lauka modeli pēc pieprasījuma, izmantojot īsus elektriskos impulsus. Interesantākais aspekts ir tas, ka pēc tam, kad magnēti ir nonākuši vēlamajā magnētiskajā stāvoklī, ķēdei nav nepieciešama jauda, lai to uzturētu.
Komandai neapšaubāmi ir daudz darba. Tomēr tiek ziņots, ka šis koncepcijas pierādījuma filtrs var noregulēt neticami plašu frekvenču diapazonu no 3,4 līdz 11,1 gigaherciem.
Praktiski runājot, bezvadu signālu filtrs var darboties “no 600 MHz līdz 6 GHz”. Šis ir viss diapazons, kurā darbojas 3G, 4G un 5G joslas. Turklāt filtram vajadzētu darboties arī visam plānotajam 6G spektram un vairāk vienā nepārtraukti regulējamā filtrā, apgalvo pētnieki.
Ja tas nav pietiekami daudzsološi, jaunajam 6G bezvadu signālu filtram ir “ārkārtīgi zems signāla zudums, tikai trīs līdz pieci decibeli, un izcils traucējumu signālu noraidīšana ārpus frekvenču joslām”. Tas nozīmē, ka viens un dinamisks filtrs, kas uzstādīts jebkurā ierīcē, var novērst “bezvadu šķērsrunu”. Tas palīdzētu saglabāt signāla integritāti pat apgabalā, kas ir ļoti pārslogots un vienlaikus darbojas bezvadu joslas.
