توسط محققان دانشگاهی؛
گیرنده آرایه فازی با قابلیت تنظیم دیجیتال در باند فركانسی ۶۰ گیگاهرتز طراحی شد
به گزارش توسعه دهندگان محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر موفق به طراحی گیرنده آرایه فازی با توان مصرفی پایین و قابلیت تنظیم دیجیتال در باند فرکانسی ۶۰ گیگاهرتز شدند؛ با استفاده از آن میتوان داده هایی با حجم بالا را انتقال داد.
به گزارش توسعه دهندگان به نقل از ایسنا، دکتر مجید یعقوبی زنجانی، فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «طراحی گیرنده آرایه فازی با توان مصرفی پایین و قابلیت تنظیم دیجیتال در باند فرکانسی ۶۰ گیگاهرتز» اظهار داشت: برای ارتباطات بی سیم، استانداردها و پروتکلهای مختلفی تعریف شده است که معروف ترین آن وای فای است که حدودا تمام تلفن های هوشمند، تبلت ها و کامپیوتر های شخصی این خصوصیت را دارند.
وی ادامه داد: وای فای دارای سرعت محدودی است و برای کاربردهای داده حجیم امکان استفاده وجود ندارد؛ بعنوان مثال امکان ارسال بی سیم یک فیلم کیفیت بالا (Full HD) از راه تلفن همراه و یا لب تاپ به تلویزیون و مشاهده همزمان آن وجود ندارد.
وی افزود: برای همین منظور یک استاندارد جدیدتر با سرعت بسیار بالاتر در مؤسسه مهندسان برق و الکترونیک (IEEE) تعریف شده است تا احتیاج به انتقال داده با سرعت بالا و حجم بالا برطرف شود؛ اسم این استاندارد وای گیگ (WiGig) است.
وی با اشاره به اینکه فرکانس کاری وای گیگ در محدوده فرکانس ۶۰ گیگاهرتز و موج میلیمتری بوده و دارای پهنای باند زیادی است، بیان نمود: در حالیکه وای فای در محدوده فرکانسی ۲.۴ گیگاهرتز و پهنای باند کم است.
به قول دکتر یعقوبی، مشکلی اصلی فرکانس ۶۰ گیگاهرتز پایین بودن توان ارسالی و یا دریافتی است که برای حل این مشکل از چند فرستنده و گیرنده استفاده می شود که به این روش آرایه فازی می گویند.
وی افزود: افزایش فرستنده و گیرنده ها سبب افزایش توان مصرفی می شود که این به معنای خالی شدن سریع باتری تلفن همراه و یا لب تاپ است؛ در نتیجه ما برای حل این مشکل تصمیم گرفتیم تا یک تراشه گیرنده آرایه فازی کم مصرف طراحی نماییم تا قابلیت بکار گیری در تلفن های هوشمند و لب تاپ ها را داشته باشد.
وی اظهار داشت: به صورت کلی در زمینه میکروالکترونیک و بخصوص طراحی تراشه (مدارات مجتمع) ابتدا روش ها و ایده های قبلی مورد مطالعه قرار می گیرد، مشکلات و چالش ها مشخص می شوند. سپس با عنایت به چالش ها تکنولوژی مورد نیاز ساخت تراشه انتخاب می شود (که در اینجا تکنولوژی ۶۵ نانومتر سی ماس است).
به نقل از ایشان، بعد از آن با عنایت به مدلها و داده هایی که شرکت عرضه دهنده تکنولوژی در اختیار ما قرار داده آغاز به طراحی مدارها و پیاده سازی ایده ها می نماییم. بعد از طراحی احتیاج به شبیه سازی های خیلی زیاد و پیچیده است تا صحت طراحی مشخص شود. از آن جایی که هزینه ساخت تراشه بسیار بالاست، این شبیه سازی ها بسیار حیاتی هستند. بعد از دستیابی به مشخصات مورد نیاز، طرح تراشه به شرکت ساخت تراشه ارسال می شود و بعد از ساخته شدن، تراشه مورد آزمایش قرار می گیرد تا با نتایج شبیه سازی مقایسه شود.
وی تصریح کرد: اگر نتایج قابل قبول باشد، در افزاره های هدف مورد استفاده قرار می گیرد، در غیر این صورت احتیاج به اصلاح تراشه وجود دارد و باردیگر مراحل قبل تکرار می شود.
این محقق اضافه کرد: این تراشه با کمی تغییرات قابل استفاده در تلفن های هوشمند، تبلت ها و کامپیوتر های شخصی است. به صورت کلی در صنعت الکترونیک فرکانس بالا قابل استفاده می باشد.
وی ضمن اشاره به خصوصیت های طرح اظهار داشت: خصوصیت اصلی این گیرنده استفاده از تغییر فاز تلفیقی در راه رادیویی و نوسان ساز است که برای نخستین بار مورد استفاده قرار گرفته است. این خصوصیت منجر به کاهش توان مصرفی گیرنده به میزان قابل توجهی شده است.
وی ادامه داد: از دیگر خصوصیت های این تراشه میتوان به بهره توانی بالا، حساسیت بالا، رزولوشون زیاد فاز و بهره و قابلیت تنظیم دیجیتالی اشاره نمود.
دکتر یعقوبی با اشاره به اینکه این طرح نمونه خارجی دارد، اظهار داشت: بعضی از شرکتهای بزرگ تلفن های هوشمند به ساخت این نمونه دست پیدا کرده اند و البته اگر نمونه دانشگاهی در نظر بگیریم، دانشگاه های رتبه برتر دنیا هم همچین نمونه هایی را ساخته اند. ولی در داخل کشور و دانشگاه صنعتی امیرکبیر این نخستین نمونه طراحی و ساخته شده است.
وی ضمن اشاره به مزیت های رقابتی طرح اظهار داشت: از مزیت های اصلی طرح میتوان به کم مصرف بودن و کوچک بودن تراشه (۰.۹۳میلیمترمربع) اشاره نمود. در زمینه ساخت تراشه کوچک بودن مساحت تراشه به شدت اهمیت دارد چونکه هزینه های ساخت را می کاهد و برای تولید انبوه بسیار مناسب خواهد بود.
وی ضمن اشاره به کاربردهای پروژه اظهار داشت: نتیجه این پروژه، تلفن همراه هوشمند، تبلت، کامپیوتر های شخصی، تلویزیون هوشمند و به صورت کلی هر وسیله دارای وای فای را پشتیبانی می کند.
به نقل از دانشگاه امیرکبیر، اساتید راهنمای این طرح دکتر حسن غفوری فرد و دکتر محمد یاوری از اعضای هیئت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و دکتر شهریار میرعباسی (دانشگاه UBC کانادا) و با همکاری مهندس میلاد حقی کاشانی دانشجو دکتری دانشگاه تورنتو کانادا پ دانش آموخته کارشناسی دانشگاه امیرکبیر انجام گرفته است.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب