Kolmas ulottuvuus langattoman prosessoinnille07.03.2024 Floridan yliopiston tutkijat ovat kehittäneet kolmiulotteisen mikroaaltoakustisen spektriprosessorin Kasvavan dataliikenteen vuoksi langattoman tiedonsiirron dynaaminen spektrin allokointi alkaa olla välttämätöntä. Tämä vaatii valtavia radiotaajuussuodattimien ryhmiä adaptiivista signaalin muokkausta varten erilaisille taajuuksille. On vaikeaa luoda massiivisesti integroituja suodatinryhmiä käyttämällä tavanomaisia tasomaisiin akustisiin resonaattoreihin perustuvia suodattimia niiden suuren jalanjäljen sekä rajallisen sirulla tapahtuvan taajuuden skaalautuvuuden tai tavanomaisen konfiguroitavuuden vuoksi. Floridan tutkijat raportoivat kehittäneensä kolmannen ulottuvuuden tuottavan ferrosähköisen evämäisen nanoakustisen resonaattorin, jota voidaan käyttää spektrisen prosessoinnin tuottamiseen. Niiden avulla saadaan aikaan korkeataajuuksinen räätälöitävä, laajamittainen ja tiheä integroitavuus ja luontainen kytkettävyys. Ferrosähköisen portin evät luodaan kasvattamalla atomikerroksisia ferrosähköisiä hafnia-zirkoniumoksidisia muuntimia nanopiin eville. Resonaattori tuottaa massiivisia akustisia tiloja skaalautuvilla taajuuksilla 3 -28 GHz. Se määrittyy litografisesti evän leveyden mukaan. Evämuuntimen polarisaation jänniteohjattu virittävyys mahdollistaa myös sisäisen konfiguroitavuuden ilman ulkoisten kytkimien tarvetta. Apulaisprofessori Roozbeh Tabrizian, ja hänen kollegansa Herbert Wertheim käyttävät CMOS-tekniikan valmistusprosessia tämän kolmiulotteisen nanomekaanisen resonaattorin toteutukseen. "Hyödyntämällä puolijohdeteknologioiden vahvuuksia integroinnissa, reitityksessä ja pakkaamisessa, voimme integroida eri taajuudesta riippuvia prosessoreja samalle sirulle", Tabrizian selventää. "Se on valtava etu." Kolmiulotteiset prosessorit vievät vähemmän fyysistä tilaa samalla, kun ne tarjoavat parempaa suorituskykyä ja niiden skaalautuvuus on rajoittamaton, mikä tarkoittaa, että ne voivat vastata kasvaviin taajuskäytön vaatimuksiin. "Tämä täysin uudenlainen spektriprosessori, joka integroi eri taajuuksia yhdelle monoliittiselle sirulle, on todella pelin muuttaja", sanoo David Arnold, sähkö- ja tietokonetekniikan laitoksen tiedekunnan apulaisjohtaja. "Tabrizianin uusi lähestymistapa monikaistaisiin, taajuusketteriin radiopiirisarjoihin ei ainoastaan ratkaise valtavaa valmistushaastetta, vaan antaa suunnittelijoille mahdollisuuden kuvitella täysin uusia viestintästrategioita yhä ruuhkautuneemmassa langattomassa maailmassa. Aiheesta aiemmin: Pietsosähköakustiikalla kevyempää RF-tekniikkaa |
Nanotekniikka on tulevaisuuden lupaus. Näillä sivuilla seurataan elektroniikkaa sekä tieto- ja sähkötekniikkaa sivuavia nanoteknisiä tiedeuutisia.