Jeden čip 25GHz mmWave oběhové čerpadlo funguje bez magnetů

Využívá nereciproční strukturu - strukturu, jejíž fyzikální vlastnosti se liší v závislosti na směru proudění.

V tomto případě, který je v diagramu považován za přímý úsek ve dvouokruhovém oběhovém čerpadle, jde o dvojici přenosových vedení, která jsou na koncích buď přímo spojena, nebo křížově propojena spínači.

Pokud je délka úseku správná a spínače na jednom konci jsou 90 ° mimo fázi s druhým, pak signály mohou cestovat jedním směrem, ale vzájemně se rušit v opačném směru.

„Metoda umožňuje bezztrátové, kompaktní a extrémně širokopásmové nereciproční chování, teoreticky od stejnosměrného proudu po denní světlo, které lze použít k vytvoření široké škály nerecipročních komponent, jako jsou izolátory, gyrátory a oběhová čerpadla,“ uvedl Univerzita.

Vědci to navrhují jako tříportový oběhový systém (viz schéma) pro připojení vysílacích a přijímacích zesilovačů ke stejné anténě, možná v systémech 5G.

Obvod (viz horní fotka) je postaven na 45nm procesu SOI CMOS.

Oběhová čerpadla

"Klíčovým pokrokem tohoto nového přístupu je to, že umožňuje oběhové čerpadlo zabudovat do konvenčních polovodičových čipů a pracovat na frekvencích milimetrových vln, což umožňuje plně duplexní nebo obousměrné bezdrátové připojení," uvedl Columbia. "Prakticky všechna elektronická zařízení v současné době fungují v poloduplexním režimu pod 6 GHz, a v důsledku toho nám rychle dochází šířka pásma." Full-duplexní komunikace, při níž vysílač a přijímač transceiveru pracují současně na stejném frekvenčním kanálu, umožňuje zdvojnásobení datové kapacity v rámci stávající šířky pásma. Přechod na vyšší kmitočtové kmitočty 30 GHz a vyšší otevírá novou šířku pásma, která se momentálně nepoužívá. “

Práce je publikována jako „Synchronizovaná modulace vodivosti k realizaci širokopásmové bezztrátové magnetické bezreciprocity' v Příroda komunikace.

Podívejte se na video níže: