محققان دانشگاه کرنل در آمریکا یک تراشه نیمه‌هادی طراحی کرده‌اند که دستگاه‌های کوچک‌تر را قادر می‌سازد در فرکانس‌های بالاتر و مورد نیاز برای فناوری ارتباطات نسل ششم یا 6G آینده کار کنند.

به گزارش ایسکانیوز؛ دانشمندان معتقدند که نسل بعدی ارتباطات بی‌سیم نه تنها به پهنای باند بیشتر در فرکانس‌های بالاتر نیاز دارد، بلکه به زمان بیشتری نیز نیاز دارد. اما تراشه جدیدی که محققان دانشگاه کرنل طراحی کرده‌اند یک تاخیر زمانی ضروری را اضافه می‌کند تا از این طریق سیگنال‌های ارسال شده در چند آرایه را در فضا به خط کند و این کار را بدون تجزیه آنها انجام دهد.

گفتنی است که اکثر ارتباطات بی‌سیم فعلی مانند گوشی‌های نسل پنجم در فرکانس‌های زیر ۶ گیگاهرتز کار می‌کنند. در همین راستا هم شرکت‌های فناوری قصد دارند موج جدیدی از ارتباطات سلولی نسل ششم را توسعه دهند که از فرکانس‌های بالاتر از ۲۰ گیگاهرتز استفاده می‌کند. در نتیجه پهنای باید بیشتری نیاز دارد؛ به این معنا که داده‌های بیشتری می‌توانند رد و بدل شوند و با سرعت بیشتری نیز این کار را انجام دهند. محققان ادعا می‌کنند که نسل ششم ارتباطات ۱۰۰ برابر سریع‌تر از نسل پنجم است.

با این حال، به دلیل اینکه در فرکانس‌های بالاتر امکان از دست رفتن داده‌ها بیشتر است، عامل مهم دیگری یعنی نحوه انتقال این نسل از ارتباطات به میان می‌آید. بیشتر فناوری‌های نسل پنجم و ششم به جای تکیه بر یک فرستنده و یک گیرنده، از روشی با صرفه‌جویی در مصرف انرژی استفاده می‌کنند که مجموعه‌ای از آرایه‌های فناوری فرستنده و گیرنده است.

محققان می‌گویند: هر فرکانس در باند ارتباطی با تأخیرهای زمانی متفاوتی همراه است. مشکلی که ما به آن می پردازیم مربوط به چند دهه قدمت است، یعنی انتقال داده‌های پهنای باند بالا به شیوه‌ای مقرون به‌صرفه تا سیگنال‌های همه فرکانس‌ها در مکان و زمان مناسب قرار گیرند.

آنها برای طراحی این ریزتراشه از یک نیمه‌هادی اکسید فلزی به نام CMOS استفاده کردند که می‌تواند تاخیر زمانی را روی پهنای باند فوق‌العاده ۱۴ گیگاهرتز تنظیم کند.

محققان می‌گویند: از آنجایی که هدف از طراحی ما این بود که تا حد امکان این عناصر تاخیری را بسته‌بندی کنیم، تصور کردیم که مسیر سیگنال را در موج‌برهای سه‌بعدی بپیچانیم و سیگنال‌ها را از آنها خارج کنیم. از این رو می‌توان به جای پخش جانبی سیم‌های طول موج در سراسر تراشه باعث تاخیر شد.

بیشتر بخوانید:
محققان انگلیسی با ساخت اندام روی تراشه، آرتروز را درمان می‌کنند
این تیم مجموعه‌ای از این بازتابنده‌های سه‌بعدی را مهندسی کردند که به یکدیگر متصل شده‌اند تا یک «خط انتقال قابل تنظیم» را تشکیل دهند.

مدار مجتمع به‌دست‌آمده از این تراشه فقط ۱۳ صدم میلی‌متر جا اشغال می‌کند که از این نظر بسیار کوچک‌تر از شیفترهای فاز کوچک است. اما با این حال، ظرفیت کانال – یا نرخ داده- آرایه‌های بی‌سیم معمولی را تقریبا ۲ برابر می‌کند و با افزایش نرخ داده پیش‌بینی شده، تراشه خدمات سریع‌تری را ارائه می‌دهد و داده‌های بیشتری را به کاربران همراه می‌رساند.ساخت ریزتراشه‌ سه‌بعدی که ارتباطات نسل ۶ را رقم می‌زند

محققان دانشگاه کرنل در آمریکا یک تراشه نیمه‌هادی طراحی کرده‌اند که دستگاه‌های کوچک‌تر را قادر می‌سازد در فرکانس‌های بالاتر و مورد نیاز برای فناوری ارتباطات نسل ششم یا 6G آینده کار کنند.

به گزارش خبرنگار علم و فناوری ایسکانیوز؛ دانشمندان معتقدند که نسل بعدی ارتباطات بی‌سیم نه تنها به پهنای باند بیشتر در فرکانس‌های بالاتر نیاز دارد، بلکه به زمان بیشتری نیز نیاز دارد. اما تراشه جدیدی که محققان دانشگاه کرنل طراحی کرده‌اند یک تاخیر زمانی ضروری را اضافه می‌کند تا از این طریق سیگنال‌های ارسال شده در چند آرایه را در فضا به خط کند و این کار را بدون تجزیه آنها انجام دهد.

گفتنی است که اکثر ارتباطات بی‌سیم فعلی مانند گوشی‌های نسل پنجم در فرکانس‌های زیر ۶ گیگاهرتز کار می‌کنند. در همین راستا هم شرکت‌های فناوری قصد دارند موج جدیدی از ارتباطات سلولی نسل ششم را توسعه دهند که از فرکانس‌های بالاتر از ۲۰ گیگاهرتز استفاده می‌کند. در نتیجه پهنای باید بیشتری نیاز دارد؛ به این معنا که داده‌های بیشتری می‌توانند رد و بدل شوند و با سرعت بیشتری نیز این کار را انجام دهند. محققان ادعا می‌کنند که نسل ششم ارتباطات ۱۰۰ برابر سریع‌تر از نسل پنجم است.

با این حال، به دلیل اینکه در فرکانس‌های بالاتر امکان از دست رفتن داده‌ها بیشتر است، عامل مهم دیگری یعنی نحوه انتقال این نسل از ارتباطات به میان می‌آید. بیشتر فناوری‌های نسل پنجم و ششم به جای تکیه بر یک فرستنده و یک گیرنده، از روشی با صرفه‌جویی در مصرف انرژی استفاده می‌کنند که مجموعه‌ای از آرایه‌های فناوری فرستنده و گیرنده است.

محققان می‌گویند: هر فرکانس در باند ارتباطی با تأخیرهای زمانی متفاوتی همراه است. مشکلی که ما به آن می پردازیم مربوط به چند دهه قدمت است، یعنی انتقال داده‌های پهنای باند بالا به شیوه‌ای مقرون به‌صرفه تا سیگنال‌های همه فرکانس‌ها در مکان و زمان مناسب قرار گیرند.

آنها برای طراحی این ریزتراشه از یک نیمه‌هادی اکسید فلزی به نام CMOS استفاده کردند که می‌تواند تاخیر زمانی را روی پهنای باند فوق‌العاده ۱۴ گیگاهرتز تنظیم کند.

محققان می‌گویند: از آنجایی که هدف از طراحی ما این بود که تا حد امکان این عناصر تاخیری را بسته‌بندی کنیم، تصور کردیم که مسیر سیگنال را در موج‌برهای سه‌بعدی بپیچانیم و سیگنال‌ها را از آنها خارج کنیم. از این رو می‌توان به جای پخش جانبی سیم‌های طول موج در سراسر تراشه باعث تاخیر شد.

بیشتر بخوانید:
محققان انگلیسی با ساخت اندام روی تراشه، آرتروز را درمان می‌کنند

این تیم مجموعه‌ای از این بازتابنده‌های سه‌بعدی را مهندسی کردند که به یکدیگر متصل شده‌اند تا یک «خط انتقال قابل تنظیم» را تشکیل دهند.

مدار مجتمع به‌دست‌آمده از این تراشه فقط ۱۳ صدم میلی‌متر جا اشغال می‌کند که از این نظر بسیار کوچک‌تر از شیفترهای فاز کوچک است. اما با این حال، ظرفیت کانال – یا نرخ داده- آرایه‌های بی‌سیم معمولی را تقریبا ۲ برابر می‌کند و با افزایش نرخ داده پیش‌بینی شده، تراشه خدمات سریع‌تری را ارائه می‌دهد و داده‌های بیشتری را به کاربران همراه می‌رساند.