Raza de acțiune a undelor wireless va crește de câteva ori în viitorul apropiat

Cercetătorii de la SRC au descoperit o metodă de a crește raza de acțiune a undelor wireless pentru smartphone-uri, ceea ce ar putea avea ca rezultat costuri mai scăzute ale componentelor și semnal mai bun.

Cercetătorii de la Semiconductor Research Corp, împreună cu Northeastern University din Boston au prezentat descoperirile pe care le-au făcut în domeniul razei de acțiune a frecvențelor wireless la a 58-a conferință Magnetism and Magnetic Materials care a avut loc în Denver săptămâna aceasta. Nian Sun, profesor asociat la catedra de inginerie electrică și tehnică de calcul, a declarat că lucrează la acest proiect încă din 2006, când a fost recompensat cu bursa National Science Foundation. „În Septembrie am înregistrat primul progres real”, a declarat acesta. „Nu am sărbătorit însă cu șampanie, chiar dacă ne-am bucurat foarte mult”. Cercetările au progresat printr-o serie de aproximativ 20 de stadii în ultimii 7 ani. „Nu ni s-a întâmplat precum fraților Wright, care au avut de-a face cu nenumărate eșecuri atunci când au conceput designul aripii, ci au existat îmbunătățiri graduale în fiecare stadiu”, a declarat el.

În ziua de astăzi, circuitele care asigură frecvența wireless în smartphone-urile de ultimă generație se bazează pe reglările de frecvență realizate de un varicap de frecvență, care este un soi de condensator. Dar noua descoperire permite reglarea semnalului și în inductori, ceea ce ar putea să îmbunătățească raza de acțiune a frecvenței de la 50% la 200%, a declarat Sun. Prin aceste reglaje un smartphone descoperă frecvențe libere pe care să poată transmite o convorbire. Nu diferă mult de reglajul făcut la scala unui radio pentru a prinde o anumită frecvență.

Condensatorii și bobinele de inducție sunt necesari într-un circuit electronic pentru a transporta electroni, însă în vreme ce inductorii modifică direcția electronilor în circuit, condensatorii nu fac acest lucru. Multe dintre smartphone-uri utilizează între 15 și 20 de canale de frecvență pentru a se conecta la rețea, dar noii inductori ar putea chiar să dubleze numărul acestor canale. Capacitățile de reglaj pe care le permite noua descoperire sunt ceva la care se speră de foarte mulți ani.

„Cercetătorii au tot încercat o vreme să creeze inductori reglabili pentru a putea schimba valoarea de inducție, dar nu au prea reușit”, a spus Kwok Ng, director la departamentul de Știința Dispozitivelor din cadrul SRC. El a mai adăugat că în 2011 s-a început colaborarea cu Northeastern University, făcându-se de atunci investiții de aproape 300 000$ în cercetare.

Cercetătorii de la Northeastern University au folosit o rezervă de film magnetic piezoelectric pentru construcția unui inductor experimental de aproximativ un cm pătrat, prin utilizarea de procese MEMS (microelectromechanical systems). Piezoelectricitatea este o interacțiune electromecanică dintre stările mecanică și electrică a materialelor cristaline. Un cristal se încarcă electric atunci când este conectat la curent. Ceea ce au descoperit cercetătorii este că se poate aplica un anumit voltaj pe un strat de metal care este înfășurat în jurul unui nucleu din film piezoelectric pentru a-i schimba permeabilitatea. Pe măsură ce filmul își schimbă permeabilitatea, electronii se mișcă cu frecvențe diferite. Ng spune că această descoperire ar putea însemna că viitorii conductori vor putea fi utilizați pentru îmbunătățirea performanței semnalului radio și compactarea modulelor necesare în smartphone-uri, asta pe lângă posibilitatea de a reduce costurile materialelor.

Intel și Texas Instruments au cooperat la acest proiect, iar noua tehnologie ar putea fi disponibilă la mijlocul anului viitor, iar produsele de serie spre sfârșitul anului.