Ученые создали прототип коммуникационного чипа, который позволит пользователям получить доступ к высоким радиочастотным диапазонам. Например, к современным радарам, спутниковым системам, Wi-Fi и будущим поколениям мобильных технологий 6G и 7G, сообщает Live Science.
При разработке коммуникационного чипа ученые использовали как электронные, так и световые компоненты. Интегрировав фотонные (световые) компоненты в обычную электронную плату, исследователи значительно увеличили пропускную способность радиочастотного диапазона и улучшили точность сигнала на высоких частотах.
Ученые также усовершенствовали способ фильтрации информации в чипах. Беспроводные приемники посылают данные, а встроенные в чип микроволновые фильтры блокируют сигналы из неправильного низкого частотного диапазона. Микроволновые фотонные фильтры выполняют ту же функцию для световых сигналов.
«Микроволновые фотонные фильтры играют решающую роль в современных средствах связи и радиолокации. Они придают гибкость для точной фильтрации разных частот, уменьшая электромагнитные помехи и повышая качество сигнала», — отметил руководитель исследовательской группы Бен Эгглтон.
Совместить фотонные и электронные компоненты и эффективные микроволновые фильтры на одном чипе было очень сложно, отмечают исследователи. Но благодаря точной настройке через чип сможет проходить больше точной информации.
Почему это исследование важно
По мнению ученых, эта технология необходима для будущих беспроводных технологий. Они будут работать на более высоких частотах, обеспечивающих лучшую пропускную способность для передачи данных. Более высокие частоты гарантируют более быструю передачу информации благодаря большей энергоемкости более коротких волн. Но существует большая вероятность возникновения помех. Это связано с тем, что более короткие волны пытаются пробиться через большие поверхности и объекты, уменьшая дальность сигнала.
Устройства, которые подключают к сетям 5G, например смартфоны, передают и принимают данные в различных радиочастотных диапазонах. От низкочастотного (до одного гигагерца) до высокочастотного (от 24 до 53 ГГц). По данным Ливерпульского университета, самые высокие диапазоны 6G для промышленного применения должны быть выше 100 ГГц и, возможно, даже достигать тысячи ГГц. Скорость сможет добиться теоретического максимума в тысячу гигабитов в секунду.
Это означает, что существует потребность в коммуникационных чипах со значительно большей пропускной способностью в радиочастотном диапазоне, а также усовершенствованной фильтрации, чтобы устранить помехи на этих высоких частотах. Фотоника играет ключевую роль в сетевых чипах полупроводниковых, которые будут использоваться для питания устройств 6G.
Ранее ученые сообщили о разработке суперкомпьютера, который будет запущен в 2024-м. Он сможет конкурировать с нашим мозгом. Разработка революционизирует наше понимание того, как работает человеческий мозг.