Большая часть устройств являются обоюдными: сигналы передаются одинаково в прямом и обратном направлениях. Иначе, невзаимные устройства, такие как циркуляторы, разрешают обратным сигналам и прямым проходить по различным дорогам и, следовательно, разделять их.
Традиционно невзаимные устройства изготавливаются из особых магнитных материалов, каковые делают их громоздкими, дорогими и негодными для бытовой беспроводной электроники.Команда создала новый метод обеспечения невзаимной передачи волн: применение шепетильно синхронизированных скоростных транзисторных тумблеров, каковые по-различному направляют обратные волны и прямые.
По сути, это похоже на два поезда, приближающихся друг к другу на очень высокой скорости, каковые объезжают в последний момент, дабы не столкнуться.Главным преимуществом этого нового подхода есть то, что он разрешает встраивать циркуляторы в простые полупроводниковые микросхемы и трудиться на частотах миллиметрового диапазона, снабжая полнодуплексную либо двустороннюю беспроводную сообщение. Фактически все электронные устройства на данный момент трудятся в полудуплексном режиме на более низких радиочастотах (ниже 6 ГГц), и, следовательно, у нас скоро заканчивается пропускная свойство. Полнодуплексная сообщение, при которой приёмник и передатчик трансивера в один момент трудятся на одном и том же частотном канале, разрешает удвоить количество данных в пределах существующей полосы пропускания.
Переход на более высокие частоты миллиметрового диапазона, 30 ГГц и выше, открывает новую полосу пропускания, которая на данный момент не употребляется.«Это дает нам намного больше шансов», — отмечает Кришнасвами, чья лаборатория скоростных миллиметровых волн и микросхем (CoSMIC) в Колумбии уже пара лет трудится над кремниевыми радиочипами для полнодуплексной связи. Его способ снабжает без утрат, компактное и очень широкополосное невзаимное поведение, теоретически от постоянного тока до дневного света, которое возможно применять для многих невзаимных компонентов, таких как изоляторы, циркуляторы и гираторы.
«Данный циркулятор миллиметрового диапазона снабжает беспроводную полнодуплексную сообщение миллиметрового диапазона, — додаёт Кришнасвами, — и это может произвести революцию в появляющихся сотовых сетях 5G, беспроводных каналах для виртуальной реальности и автомобильных радарах».Последствия огромны. К примеру, для беспилотных машин требуются недорогие всецело интегрированные радары миллиметрового диапазона. Эти радары по собственной сути должны быть полнодуплексными и трудиться вместе с датчиками и ультразвуковыми датчиками на базе камер в беспилотных машинах, по причине того, что они смогут трудиться в произвольных погодных условиях как днем, так и ночью.
Циркуляционный насос Columbia Engineering возможно кроме этого применять для полнодуплексных беспроводных каналов миллиметрового диапазона для гарнитур виртуальной реальности, каковые на данный момент надеются на проводное соединение либо привязку к вычислительному устройству.«Для бесперебойной работы беспроводной виртуальной реальности нужно передавать огромное количество данных между гарнитурой и компьютером, что требует двунаправленной связи с малой задержкой», — говорит Кришнасвами. «Полнодуплексный приемопередатчик миллиметрового диапазона, поддерживаемый отечественным циркулятором CMOS, возможно многообещающим ответом, потому, что он имеет потенциал для доставки скоростных данных с малой задержкой, низкой стоимости и небольшого размера».
Команда, финансируемая из источников, включая программу EFRI Национального научного фонда, программу DARPA SPAR и Texas Instruments, на данный момент трудится над улучшением изоляционных характеристик и линейности собственного циркулятора. Их долговременная цель — выстроить широкомасштабную полнодуплексную совокупность с фазированной антенной решеткой миллиметрового диапазона, в которой употребляется их циркулятор.ВИДЕО: https://youtu.be/oh28N54DwLo