新型电磁波路由器提供无限带宽 2017-07-07 12:13:18

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来自加州大学洛杉矶分校的工程师正在开发一种新的电磁波路由器,可提供无限带宽移动电话和计算机使用电磁波发送和接收信息 - 它们使我们的设备能够上传照片和下载应用程序但是只有有限的带宽可用关于电磁频谱工程师已经设想,使无线设备能够以相同频率发送和接收信息将是克服该限制的一种方法但是这种方法提出了自己的挑战,因为同一频率上的输入和输出波通常相互干扰(这就是为什么,例如,当收音机足够接近两者时,使用相同频率的无线电台会破坏彼此的信号

加州大学洛杉矶分校电气工程师开发的新设计可以解决这个问题研究人员证明了一个循环器 - 一个小小的从不同端口发送和接收电磁波的设备 - th共用同一天线可以使信号能够同时发送和接收信号在接收它们的相同频率上发送的信号基本上可以加倍用于芯片传输数据的频谱空间动画“顺序切换延迟线”的动作:接近切换不同但相等长度路径的输入和输出电磁波以避免干扰关于这项工作的论文发表在科学报告上,这是一本由Nature发表的开放获取期刊上一代循环器使用的磁性材料,不能纳入当前微芯片并没有足够的带宽用于当今的智能手机和其他设备UCLA原型使用同轴电缆将电磁波通过非磁性材料,但该设备最终可能是用硅基或其他半导体材料制造的

设计的关键是一种称为“顺序切换”的方法延迟线,“类似于运输工程师将旅客列车从一个轨道传送到另一个轨道的方式,允许多列火车同时进出火车站并避免碰撞,即使只有少数可用的轨道”在一个繁忙的火车站,火车主动上下轨道,以最大限度地减少他们停下来进出车站的时间,“元勋”Ethan“Wang说,他是加州大学洛杉矶分校亨利电气工程学院副教授Samueli工程与应用科学学院领导研究“这是同一个想法,只有同一频率的电磁波携带芯片内的信息”主要作者Mathew Biedka和合着者Rui Zhu是由王建议的加州大学洛杉矶分校博士生,和共同作者Qiang“Mark”Xu是Wang实验室的博士后学者该团队使用商用零件证明了它的概念,现在正在特别测试它icated芯片该设计包括六条相同长度的传输线,由五个开关连接

开关按顺序打开和关闭以分配电磁波,允许同时传输和接收数据传输信号以前的研究已经证明可以发送信号并且使用相同的电磁频率同时接收,包括2014年由Wang领导的一个,调制信号但是,根据研究人员的说法,新设计是第一个提供无限带宽的设计它可以很容易地融入当前的芯片制造几乎所有行业标准设计中的流程和先前的概念都要求使用不符合当前行业标准的组件,或者仅在频谱范围内工作的王先生说新的加州大学洛杉矶分校循环器工作在最低的频率高达无线电频率,甚至可能在可见光部分工作频谱“就像电容器或电阻器一样,能够路由电磁波的设备几乎是任何电路的基本组成部分,”王说“以无限带宽提供它将引发移动电话,汽车传感器设计的革命甚至是量子计算机“Wang的研究小组最近从国防高级研究计划局的微系统技术办公室获得了2200万美元的资助,用于开发用于微芯片的设备出版物:Mathew M Biedka,et al,“通过顺序切换延迟线的超宽带非互易性”,科学报告7,文章编号:40014(2017)doi:101038 / srep40014来源:Matthew Chin,加州大学洛杉矶分校新闻