Умная конструкция конденсатора позволяет новому чипу приемника подавлять в 40 раз больше помех

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) разработали новую конструкцию чипа для мобильных устройств, которая, по их словам, может лучше подавлять нежелательные сигналы, уменьшая помехи без ущерба для производительности.

«Многие другие широкополосные приемники ничего не делают с гармониками [вызывающими помехи] до тех пор, пока не придет время увидеть, что означают эти биты», — объясняет ведущий автор Соруш Араи о работе группы, которая была сосредоточена конкретно на уменьшении влияния гармоник. вмешательство. «Они делают это позже в цепочке, но это не работает, если у вас есть мощные сигналы на гармонических частотах. Вместо этого мы хотим удалить гармоники как можно скорее, чтобы избежать потери информации».

Команда разработала чип с архитектурой «сначала микшер», вдохновленной методами, используемыми в процессорах цифровых сигналов (DSP) для блочной цифровой фильтрации. Адаптировав эти методы к аналоговым сигналам и используя конденсаторы, добавленные в конструкцию чипа, команда смогла значительно снизить гармонические помехи — блокируя помехи в 40 раз сильнее, чем у конкурентов, с лишь незначительным снижением мощности принимаемого полезного сигнала.

Секрет заключается в том, как используются конденсаторы: некоторые компоненты расположены параллельно, чтобы разделить заряды, а другие - последовательно, образуя стопки. «Раньше люди использовали эти методы — разделение заряда и сборку конденсаторов — по отдельности, но никогда вместе», — объясняет Араи. «Мы обнаружили, что для получения такого преимущества необходимо использовать оба метода одновременно. Более того, мы узнали, как сделать это пассивным способом в микшере, без использования какого-либо дополнительного оборудования, сохраняя при этом целостность сигнала и снижая затраты».

«Мы заинтересованы в разработке электронных схем и систем, отвечающих требованиям 5G и будущих поколений систем беспроводной связи», — говорит старший автор Негар Рейскаримян, доцент, о потенциальном влиянии работы команды. «При проектировании наших схем мы черпаем вдохновение из других областей, таких как цифровая обработка сигналов и прикладная электромагнетика. Мы верим в элегантность и простоту схем и пытаемся создать многофункциональное оборудование, которое не требует дополнительной мощности и площади кристалла».

Работа команды была принята к представлению на Международной конференции по твердотельным схемам IEEE (ISSCC) 2023 года, но на момент написания статьи еще не была общедоступной. Более подробную информацию можно получить на новостях MIT.