Novi čip za mobilne uređaje odbija neželjene signale

Čip prijemnika, osmišljen na MIT-u, učinkovito blokira smetnje signala koje usporavaju rad uređaja i troše baterije

Mladen Smrekar utorak, 21. veljače 2023. u 18:10
Čip prijemnika za mobilni uređaj cilja i blokira neželjene radiofrekventne signale na ulazu prijemnika i pritom ne narušava izvedbu uređaja
Čip prijemnika za mobilni uređaj cilja i blokira neželjene radiofrekventne signale na ulazu prijemnika i pritom ne narušava izvedbu uređaja

Radiofrekventni signali koje šalju i primaju razni uređaji kojima se svakodnevno koristimo mogu uzrokovati smetnje koje usporavaju njihov rad i troše baterije. Osmisliti uređaj koji će učinkovito blokirati neželjene signale nije lak zadatak. Konvencionalne tehnike koriste mnogo filtara za blokiranje niza signala, ali ti filtri su glomazni, skupi i povećavaju troškove proizvodnje.

Učinkovit rad

No, sad su istraživači MIT-a razvili arhitekturu strujnog kruga koja cilja i blokira neželjene signale na ulazu prijemnika, bez narušavanja njegove izvedbe. Inspirirali su se tehnologijom digitalne obrade signala i upotrijebili nekoliko trikova koji joj omogućuju učinkovit rad u širokom frekvencijskom rasponu.

MIT-ovi istraživači Negar Reiskarimian, Shahabeddin Mohin i Soroush Araei
MIT-ovi istraživači Negar Reiskarimian, Shahabeddin Mohin i Soroush Araei

Njihov je prijamnik blokirao čak i neželjene signale velike snage bez unosa više šuma ili netočnosti u operacije obrade signala. Štoviše, čip koji smetnje blokira 40 puta bolje od drugih širokopojasnih prijamnika pritom ne zahtijeva nikakav dodatni hardver ili sklopove. 

'Mixer-first' arhitektura

U izradi čipa koristili su takozvanu mixer-first arhitekturu: kad uređaj primi signal radio frekvencije, on se pretvara u signal niže frekvencije prije nego što se proslijedi analogno-digitalnom pretvaraču za izdvajanje digitalnih bitova. Ovaj pristup omogućuje radiju pokrivanje širokog frekvencijskog raspona dok filtrira smetnje koje se nalaze blizu radne frekvencije. Iako su učinkoviti, ti su prijamnici osjetljivi na harmonijske smetnje. 

MIT-ovi istraživači otkrili su kako spriječiti harmonijske smetnje na pasivan način, unutar miksete, bez korištenja dodatnog hardvera i istovremeno zadržati integritet signala i smanjiti troškove
MIT-ovi istraživači otkrili su kako spriječiti harmonijske smetnje na pasivan način, unutar miksete, bez korištenja dodatnog hardvera i istovremeno zadržati integritet signala i smanjiti troškove

No, pokazalo se kako raspoređivanje kondenzatora u određenom rasporedu, spajanjem nekih od njih u seriju i zatim izvođenjem dijeljenja naboja, uređaju omogućuje da blokira harmonijske smetnje bez gubitka informacija. Dakako, te su se tehnike koristile i prije, ali nikad istovremeno.

Učinkovita blokada

Testiranja su pokazala da je njihov čip, predstavljen na međunarodnoj konferenciji ISSCC 2023 koja se upravo održava u San Franciscu, učinkovito blokirao harmonijske signale uz samo neznatno smanjenje jačine signala. Štoviše, mogao je obraditi signale koji su bili 40 puta jači od prijašnjih, vrhunskih širokopojasnih prijamnika.