Prosty obwód może podwoić prędkość transmisji danych w telefonie komórkowym

Stosunkowo prosty obwód wynaleziony przez naukowców z University of Texas mógłby umożliwić smartfonom i innym urządzeniom bezprzewodowym wysyłanie i odbieranie danych dwa razy szybciej niż obecnie.

Ten obwód może umożliwić telefonom komórkowym i innym urządzeniom podwojenie przepustowości danych.

Obwód umożliwia radiotelefonowi jednoczesne wysyłanie i odbieranie sygnałów na tym samym kanale – coś znanego jako komunikacja w pełnym dupleksie. Powinno to przełożyć się na podwojenie szybkości, z jaką informacje mogą być przesyłane bezprzewodowo.

Dzisiejsze radia muszą wysyłać i odbierać w różnym czasie, aby uniknąć zagłuszania przychodzących sygnałów przez własne transmisje. Gdy smartfon uzyskuje dostęp do Internetu za pośrednictwem wieży komórkowej, jego radio przełącza się między wysyłaniem i odbieraniem, podobnie jak dwie osoby rozmawiające na zmianę mówią i słuchają.

Nowy obwód, znany jako cyrkulator, może izolować sygnały wchodzące do urządzenia od tych, które wysyła, działając jako rodzaj selektywnego filtra między anteną urządzenia a jego obwodami radiowymi. Cyrkulatory są już kluczową częścią systemów radarowych, ale do tej pory zawsze były budowane przy użyciu silnych magnesów wykonanych z metali ziem rzadkich, przez co są nieporęczne i nie pasują do płytek drukowanych wewnątrz urządzeń takich jak laptopy i smartfony.

Nowa konstrukcja obwodu pozwala uniknąć magnesów i wykorzystuje tylko konwencjonalne komponenty obwodów. Jest bardzo tani, kompaktowy i lekki, mówi Andrea Alù , profesor nadzwyczajny, który kierował pracami. Idealnie nadaje się na telefon komórkowy.

Urządzenie o szerokości dwóch centymetrów można łatwo zminiaturyzować i dodać do istniejących urządzeń przy niewielkich modyfikacjach projektu. To tylko samodzielny sprzęt, który umieszczasz za anteną.

Konstrukcja pompy cyrkulacyjnej Alù wygląda i działa jak rondo z trzema drogami w postaci przewodów, które do niego prowadzą. Sygnały mogą przemieszczać się do kręgu lub z niego przez dowolny z tych przewodów. Ale elementy zwane rezonatorami rozmieszczone wokół tego okręgu wymuszają przemieszczanie się sygnałów wokół niego tylko w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara.

Kiedy antena urządzenia bezprzewodowego jest podłączona do jednego z przewodów prowadzących do okręgu, izoluje sygnały, które właśnie zostały odebrane, od tych, które urządzenie wygenerowało do transmisji. Nowy projekt opisują Alù i współpracownicy w gazecie w dzienniku Fizyka Przyrody .

To zdecydowanie znaczący rozwój badań, mówi Philip Levis , profesor nadzwyczajny w Stanford. To bardzo nowy sposób spojrzenia na bardzo stary problem i przynosi bardzo dobre rezultaty. Jednak Levis zauważa, że ​​nadal pozostaje wiele do zrobienia, aby przekształcić przełom laboratoryjny w coś praktycznego dla kluczowych pasm częstotliwości wykorzystywanych do komunikacji Wi-Fi, komórkowej i innej.

Alù mówi, że jego cyrkulator można łatwo dostosować do pracy w szerokim zakresie częstotliwości i że bada możliwości komercjalizacji projektu. Obwód mógłby na przykład pomóc uprościć i ulepszyć technologię testowaną przez niektórych amerykańskich i europejskich operatorów komórkowych, która wykorzystuje kombinację oprogramowania i sprzętu, aby umożliwić łącza radiowe w pełnym dupleksie (patrz Inteligentny obwód, który podwaja przepustowość).

Joel Brand, wiceprezes ds. zarządzania produktem w startupie Sieci Kumu , który opracował tę technologię, twierdzi, że nowe urządzenie może być rzeczywiście przydatne. Chętnie z tego skorzystamy – mówi.

ukryć