Производительность Wi-Fi возрастет вдвое

Год назад, сотрудники Columbia Engineering первыми изобрели интегральные схемы для полнодуплексной радиосвязи, позволяющие одновременно принимать и передавать сигналы на одной частоте.

Теперь, команда под руководством доцента электротехники Хариша Кришнасвами (Harish Krishnaswamy) нашла способ отказаться от использования в таком решении второй антенны, что позволило уменьшить общие размеры системы и впервые интегрировать необратимый циркулятор в кремниевый радиочип.

Для большинства электрических структур действует фундаментальное физическое правило обратимости — электромагнитные волны распространяются одинаково хорошо как в прямом, так и в обратном направлении. Для реализации полнодуплексных коммуникаций это правило требуется нарушить. Традиционно, для этого применялись ферритные циркуляторы, терявшие обратимость во внешнем магнитном поле. Эти устройства слишком дорогие, а большие габариты не позволяют их встраивать в чипы.

Миниатюрное устройство команды Кришнасвами эмулирует свойство необратимости ферритов, заставляя сигнал с помощью переключателей циркулировать между набором конденсаторов.

Статья, рассказывающая об этом изобретении, имеющем далекоидущие последствия для смартфонов и планшетов, опубликована 15 апреля онлайн в Nature Communications. Кроме того, вся одночиповая система полнодуплексного радио, с циркулятором и приёмником с подавлением эха, была представлена на международной конференции IEEE ISSC 2016.