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加州大学欧文分校的工程师们开发出功能强大的毫米波信号发射器

  发布时间:2017-03-15 文章标签:

加州大学欧文分校(UCI)的集成电路研究人员已经开发出一种基于硅微芯片的毫米波信号发生器,其在G带(110到300千兆赫)发出信号,这个频率的电磁波容易穿透固体表面并提供非常清晰的分辨率,能用于生物医学、安全扫描和成像的新的更加高效的方法。该芯片也能在点对点无线通信中起到关键作用。

创建了该技术的UCI工程师们说,他们在实验室中的测试表明在这样的一个辐射单元中它具有有记录以来最高的功率和效率,同时具有最低的噪声(来自其他辐射源的干扰)。

UCI的电气工程和计算机科学教授Payam Heydari,该项目的主要研究者和2017 IEEE院士在本周旧金山的IEEE国际固态电路会议(ISSCC)上介绍了关于该开发的详细信息。通过一个试用和纠错过程,他和他的UCI实验室成员发明了一种执行三个关键功能工具,他说。它结合了来自多个放大器的功率:它调制信号到所希望的频率设置并且将它辐射进用来看见、感觉或通信的电磁波。

我们对这款发射器的成功设计非常激动,因为它代表了一个完整的突破。我们正在提供一种全新的物理学的真正的新设备。我们的功率和效率比其他设计大一个数量级。

通过一个提供多种操作的单一设备,我们已经摆脱了在其他发射器中发现的所有非常低效的系统,因此,我们可以实现更高功率的输出。

——Payam Heydari

他的实验室的研究生之一Payman Nazari设计的该设备作为一个独特腔体结构的八角形半导体芯片,其允许圆极化辐射的发射。大多数发射器目前产生线性极化信号,当天线与接收器不对齐时,它可能会“丢失”。来自UCI发射器之一的发射,如果你看得到它们,会像微小的纺织龙卷风呈现,这种形状的电磁波对穿透固体物体并提供其内部的详细图片特别有效。 Heydari说,他的团队的发明将对医学领域的应用尤其有益,因为它将带给医生一种将健康组织与肿块区分的方法。它还将被应用于基因研究,为科学家装备一种可以如此精确地调整以激励或点亮个别蛋白质的仪器。

据Heydari说,该新的发射器还可以作为目前正在研发中的第五代无线标准的一部分的解锁毫米波传输。此外,微小但功能强大的芯片可以嵌入几乎任何地方。物联网将在很大程度上依赖于配备有传感器和无线通信的机器、建筑物和其他基础设施,如果轿车和卡车可以相互检测,无人驾驶车辆将不仅仅是可能的。

通过使用这种毫米波技术,所有汽车突然变成超智能处理系统,车辆将能够与其他一辆车通信,而雷达能力将得到提升,大大提高了盲点检测和防碰撞。

——Payam Heydari

该发射器研究是由三星高级研究所的全球研究推广计划主办的。

(信息来源:2017.2.10 Green Car Congress)戴朝典编译


 


 

 

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