Enkelt chip 25 GHz mmWave sirkulator fungerer uten magneter

Den bruker en ikke-gjensidig struktur - en hvis fysiske egenskaper varierer avhengig av strømningsretningen.

I dette tilfellet, sett på som den rette seksjonen i dobbelringssirkulatoren i diagrammet, er det et par overføringslinjer som enten er direkte koblet eller tverrkoblet av brytere i endene.

Hvis seksjonens lengde er helt riktig, og bryterne i den ene enden er 90 ° utenfor fase med den andre, kan signalene bevege seg i den ene retningen, men gjensidig avbryte i den andre retningen.

"Metoden muliggjør tapsfri, kompakt og ekstrem bredbånds ikke-gjensidig oppførsel, teoretisk fra DC til dagslys, som kan brukes til å bygge et bredt spekter av ikke-gjensidige komponenter som isolatorer, gyratorer og sirkulatorer," sa Universitet.

Forskere foreslår det som en treportssirkulator (se diagram) for å koble sendere og motta forsterkere til samme antenne, kanskje i 5G-systemer.

Kretsen (se toppbilde) er bygget på en 45nm SOI CMOS-prosess.

Sirkulatorer

"Det viktigste fremskrittet med denne nye tilnærmingen er at den gjør det mulig å bygge sirkulatorer i konvensjonelle halvlederbrikker og operere ved millimeterbølgefrekvenser, slik at du kan bruke trådløs full-dupleks eller toveis," sa Columbia. “Så å si alle elektroniske enheter fungerer for øyeblikket i halv-dupleksmodus under 6 GHz, og følgelig går vi raskt tom for båndbredde. Full-dupleks-kommunikasjon, der en sender og en mottaker av en mottaker opererer samtidig på samme frekvenskanal, muliggjør en dobling av datakapasiteten innenfor eksisterende båndbredde. Å gå til de høyere mm-bølgefrekvensene, 30 GHz og over, åpner for ny båndbredde som ikke er i bruk for øyeblikket. ”

Verket er publisert som ‘Synkronisert konduktivitetsmodulering for å realisere bredbåndsfri magnetfri, ikke-gjensidighet‘Inn Naturkommunikasjon.

Se videoen nedenfor: