La struttura intelligente dei condensatori consente a questo nuovo chip ricevitore di respingere 40 volte più interferenze
I ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) hanno sviluppato un nuovo design di chip per dispositivi mobili che, dicono, possono respingere meglio i segnali indesiderati, riducendo le interferenze senza compromettere le prestazioni.
"Molti altri ricevitori a banda larga non fanno nulla riguardo alle armoniche [che causano interferenze] finché non è il momento di vedere cosa significano i bit," spiega l'autore principale Soroush Araei del lavoro del team, che si è concentrato specificamente sulla riduzione dell'impatto delle armoniche interferenza. "Lo fanno più avanti nella catena, ma questo non funziona bene se si hanno segnali ad alta potenza alle frequenze armoniche. Vogliamo invece rimuovere le armoniche il prima possibile per evitare di perdere informazioni."
Ciò che il team ha progettato è un chip con un'architettura incentrata sul mixer, ispirata alle tecniche utilizzate nei processori di segnale digitale (DSP) per il filtraggio digitale a blocchi. Adattando queste tecniche ai segnali analogici, utilizzando condensatori aggiunti al design del chip, il team è stato in grado di ridurre drasticamente le interferenze armoniche, bloccando le interferenze 40 volte più forti rispetto ai concorrenti con solo una riduzione marginale della forza del segnale ricevuto e desiderato.
Il segreto sta nel modo in cui vengono utilizzati i condensatori, con alcuni componenti disposti in parallelo per condividere le cariche e altri in serie per formare pile. "Le persone hanno utilizzato queste tecniche, la condivisione della carica e l'impilamento dei condensatori, separatamente prima, ma mai insieme", spiega Araei. "Abbiamo scoperto che entrambe le tecniche devono essere eseguite contemporaneamente per ottenere questo vantaggio. Inoltre, abbiamo scoperto come farlo in modo passivo all'interno del mixer senza utilizzare hardware aggiuntivo mantenendo l'integrità del segnale e mantenendo bassi i costi."
"Siamo interessati a sviluppare circuiti e sistemi elettronici che soddisfino le esigenze del 5G e delle future generazioni di sistemi di comunicazione wireless", afferma l'autore senior Negar Reiskarimian, assistente professore, del potenziale impatto del lavoro del team. "Nella progettazione dei nostri circuiti, cerchiamo ispirazione da altri settori, come l'elaborazione del segnale digitale e l'elettromagnetismo applicato. Crediamo nell'eleganza e nella semplicità dei circuiti e cerchiamo di creare hardware multifunzionale che non richieda ulteriore potenza e area del chip."
È stato accettato che il lavoro del team venisse presentato alla IEEE International Solid-State Circuits Conference (ISSCC) 2023, ma al momento della stesura di questo articolo non era ancora disponibile al pubblico. Maggiori informazioni sono disponibili su MIT News.
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