Single chip 25GHz mmWave circulator funciona sem ímãs

Ele usa uma estrutura não recíproca - uma cujas características físicas diferem dependendo da direção do fluxo.

Neste caso, visto como a seção reta no circulador de anel duplo no diagrama, é um par de linhas de transmissão que estão conectadas diretamente ou conectadas através de interruptores nas extremidades.

Se o comprimento da seção estiver correto e os interruptores em uma extremidade estiverem fora de fase de 90 ° com o outro, os sinais podem viajar em uma direção, mas cancelar mutuamente na outra direção.

"O método permite o comportamento não-recíproco sem perda, compacta e de banda larga, teoricamente de DC para a luz do dia, que pode ser usado para construir uma ampla gama de componentes não recíprocos, como isoladores, giros e circuladores", disse o Universidade.

Os pesquisadores o propõem como um circulador de três portas (veja o diagrama) para conectar os amplificadores de transmissão e recepção à mesma antena, talvez em sistemas 5G.

O circuito (veja a foto superior) é construído em um processo CMOS SOI de 45nm.

Circuladores

"O avanço chave desta nova abordagem é que ele permite que os circuladores sejam construídos em chips convencionais de semicondutores e operam em freqüências de onda milimétrica, permitindo o full-duplex ou dual-way wireless", disse Columbia. "Praticamente todos os dispositivos eletrônicos atualmente operam em modo half-duplex abaixo de 6GHz e, consequentemente, estamos ficando rapidamente sem largura de banda. Comunicações full-duplex, nas quais um transmissor e um receptor de um transceptor operam simultaneamente no mesmo canal de freqüência, permite a duplicação da capacidade de dados dentro da largura de banda existente. Ir para as freqüências mais altas de onda de milímetros, 30GHz e acima, abre uma nova largura de banda que não está atualmente em uso ".

O trabalho é publicado como 'Modulação de condutividade sincronizada para realizar a falta de reciprocidade livre de magnétibilidade sem perda de banda larga' dentro Nature Communications.

Veja o vídeo abaixo: