Механические резонаторы помогут более рационально использовать радиодиапазон

Современные мобильные устройства поддерживают множество беспроводных стандартов. GSM, WiFi, Bluetooth, 4G, GPS, и это перечень продолжает расти. Отсутствие хороших фильтров не позволяет полностью взаимно изолировать радиосистемы этих и будущих стандартов.

В Applied Physics Letters исследователи из Института нанотехнологии MESA+ сообщили о создании фильтра нового типа, базирующегося на микромеханических резонаторах, которые позволяют точно настроиться на требуемую частоту.

Такой подход устраняет необходимость в индукторах и конденсаторах, применяемых в обычных фильтрах, где для каждой частоты требуется отдельный колебательный контур. Все они монтируются снаружи микросхемы и занимают много места. Новый современный стандарт — фильтра на поверхностных акустических волнах также требует слишком много места.

Предложенное решение состоит из двух механических резонаторов. Их частоты настраиваются благодаря применению пьезоэлектрического материала так, чтобы входные сигналы оставались в фазе, а выходные взаимно вычитались. В результате получается селективный фильтр четвертого порядка, который пропускает сигналы в узкой полосе частот. Описанный в статье прототип работает на частоте около 400 МГц, но уже созданы новые модификации, приближающиеся к гигагерцевому диапазону, в котором работают смартфоны.

Малые размеры микромеханических резонаторов позволяют интегрировать множество (до 50) таких пар непосредственно на чип. Это необходимо, например, для когнитивного радио, которое проводит анализ электромагнитной среды и находит для передачи временно или постоянно не используемые частоты.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365