การสื่อสาร
โดย:
PB
[IP: 85.132.252.xxx]
เมื่อ: 2023-05-24 22:04:50
"ชิปกรองไมโครเวฟใหม่นี้มีศักยภาพในการปรับปรุงการสื่อสารไร้สาย เช่น 6G ซึ่งนำไปสู่การเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตที่เร็วขึ้น ประสบการณ์การสื่อสารโดยรวมที่ดีขึ้น ต้นทุนและการใช้พลังงานที่ลดลงสำหรับระบบสื่อสารไร้สาย" นักวิจัย Xingjun Wang จากมหาวิทยาลัยปักกิ่งกล่าว "ความก้าวหน้าเหล่านี้จะส่งผลกระทบทั้งทางตรงและทางอ้อมต่อชีวิตประจำวัน ทำให้คุณภาพชีวิตโดยรวมดีขึ้น และทำให้ได้รับประสบการณ์ใหม่ๆ ในหลากหลายด้าน เช่น การสัญจร บ้านอัจฉริยะ และพื้นที่สาธารณะ" ใน วารสาร Photonics Researchซึ่งจัดพิมพ์ร่วมกันโดย Chinese Laser Press และ Optica Publishing Group นักวิจัยอธิบายว่าตัวกรองโทนิคใหม่ของพวกเขาเอาชนะข้อจำกัดของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบดั้งเดิมได้อย่างไร เพื่อให้ได้ฟังก์ชันที่หลากหลายบนอุปกรณ์ขนาดชิปที่ใช้พลังงานต่ำ นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นถึงความสามารถของตัวกรองในการทำงานทั่วสเปกตรัมความถี่วิทยุที่ขยายไปถึง 30 GHz ซึ่งแสดงถึงความเหมาะสมสำหรับเทคโนโลยี 6G ที่จินตนาการไว้ "ในขณะที่แบนด์วิดธ์แบบอิเล็กโทรออปติกของอุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง เราเชื่อว่าตัวกรองโฟโตนิกส์ไมโครเวฟในตัวจะเป็นหนึ่งในโซลูชั่นที่สำคัญสำหรับการสื่อสารไร้สาย 6G ในอนาคตอย่างแน่นอน" หวังกล่าว "เฉพาะลิงค์โฟโตนิกส์ไมโครเวฟในตัวที่ออกแบบมาอย่างดีเท่านั้นที่สามารถมีต้นทุนต่ำ ใช้พลังงานต่ำ และประสิทธิภาพการกรองที่เหนือกว่า" หยุดการรบกวน เทคโนโลยี 6G ได้รับการพัฒนาเพื่อปรับปรุงบนเครือข่ายการสื่อสาร 5G ที่ใช้งานอยู่ในปัจจุบัน เพื่อให้ส่งข้อมูลได้มากขึ้นในอัตราที่เร็วขึ้น เครือข่าย 6G คาดว่าจะใช้คลื่นความถี่ระดับมิลลิเมตรและแม้กระทั่งคลื่นความถี่ระดับเทระเฮิรตซ์ เนื่องจากสิ่งนี้จะกระจายสัญญาณผ่านสเปกตรัมความถี่ที่กว้างมากพร้อมอัตราข้อมูลที่เพิ่มขึ้น จึงมีความเป็นไปได้สูงที่จะเกิดสัญญาณรบกวนระหว่างช่องทาง การสื่อสาร ต่างๆ เพื่อแก้ปัญหานี้ นักวิจัยพยายามพัฒนาตัวกรองที่สามารถปกป้องตัวรับสัญญาณจากสัญญาณรบกวนประเภทต่างๆ ในสเปกตรัมความถี่วิทยุเต็มรูปแบบ เพื่อให้ประหยัดค่าใช้จ่ายและใช้งานได้จริง สิ่งสำคัญคือตัวกรองนี้จะต้องมีขนาดเล็ก กินไฟน้อย มีฟังก์ชันการกรองที่หลากหลาย และสามารถรวมเข้ากับชิปได้ อย่างไรก็ตาม การสาธิตก่อนหน้านี้ถูกจำกัดด้วยฟังก์ชันบางอย่าง ขนาดใหญ่ แบนด์วิธจำกัด หรือข้อกำหนดที่เกี่ยวข้องกับส่วนประกอบทางไฟฟ้า สำหรับตัวกรองใหม่ นักวิจัยได้สร้างสถาปัตยกรรมโฟโตนิกที่เรียบง่ายขึ้นโดยมีสี่ส่วนหลัก ประการแรก โมดูเลเตอร์เฟสทำหน้าที่เป็นอินพุตของสัญญาณความถี่วิทยุ ซึ่งจะมอดูเลตสัญญาณไฟฟ้าไปยังโดเมนออปติก ถัดไป วงแหวนคู่ทำหน้าที่เป็นสวิตช์เพื่อกำหนดรูปแบบการปรับรูปแบบ ไมโครริงที่ปรับได้คือหน่วยหลักสำหรับการประมวลผลสัญญาณ ในที่สุด เครื่องตรวจจับโฟโตจะทำหน้าที่เป็นเอาต์พุตของสัญญาณความถี่วิทยุและกู้คืนสัญญาณความถี่วิทยุจากสัญญาณออปติก "นวัตกรรมที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในที่นี้คือการทำลายกำแพงกั้นระหว่างอุปกรณ์และบรรลุการทำงานร่วมกันระหว่างอุปกรณ์" หวังกล่าว "การทำงานร่วมกันของ double-ring และ microring ทำให้ได้สถาปัตยกรรม single-stage-adjustable-microring (ICSSA-CM) ที่มีความเข้มข้นและสอดคล้องกัน เนื่องจากความสามารถในการกำหนดค่าใหม่สูงของ ICSSA-CM ที่เสนอ ทำให้ไม่มีความถี่วิทยุเพิ่มเติม อุปกรณ์นี้จำเป็นสำหรับการสร้างฟังก์ชันการกรองต่างๆ ซึ่งทำให้องค์ประกอบของระบบทั้งหมดง่ายขึ้น" การแสดงประสิทธิภาพ ในการทดสอบอุปกรณ์ นักวิจัยใช้โพรบความถี่สูงเพื่อโหลดสัญญาณความถี่วิทยุลงในชิปและรวบรวมสัญญาณที่กู้คืนด้วยเครื่องตรวจจับโฟโต้ความเร็วสูง พวกเขาใช้เครื่องสร้างรูปคลื่นตามอำเภอใจและเสาอากาศแบบกำหนดทิศทางเพื่อจำลองการสร้างสัญญาณการส่งผ่านไร้สายความเร็วสูง 2Gb/s และออสซิลโลสโคปความเร็วสูงเพื่อรับสัญญาณที่ประมวลผล เมื่อเปรียบเทียบผลลัพธ์ทั้งที่มีและไม่ใช้ตัวกรอง นักวิจัยสามารถแสดงประสิทธิภาพของตัวกรองได้ โดยรวมแล้ว การค้นพบนี้แสดงให้เห็นว่าสถาปัตยกรรมโฟโตนิกแบบง่ายได้รับประสิทธิภาพเทียบเท่ากับการสูญเสียที่ต่ำกว่าและความซับซ้อนของระบบ เมื่อเทียบกับตัวกรองโทนิคไมโครเวฟแบบบูรณาการที่ตั้งโปรแกรมได้ก่อนหน้านี้ซึ่งประกอบด้วยหน่วยทำซ้ำหลายร้อยหน่วย ทำให้มีความแข็งแกร่ง ประหยัดพลังงานมากขึ้น และผลิตได้ง่ายกว่าอุปกรณ์รุ่นก่อนๆ นักวิจัยวางแผนที่จะเพิ่มประสิทธิภาพโมดูเลเตอร์และปรับปรุงสถาปัตยกรรมตัวกรองโดยรวมเพื่อให้ได้ช่วงไดนามิกสูงและสัญญาณรบกวนต่ำ ในขณะเดียวกันก็มั่นใจได้ถึงการผสานรวมที่สูงทั้งในระดับอุปกรณ์และระบบ
- ความคิดเห็น
- Facebook Comments
