استعراض

في الآونة الأخيرة، طور العلماء الياباني أدنى مستوى له في السلطة ملليمتر موجة مكبر للصوت، وامدادات التيار الكهربائي منخفضة تصل إلى 0.5V، والتغطية تردد من 80 غيغاهيرتز إلى 106 غيغاهيرتز. ويستخدم المنضب بعمق القناة (DDC) تكنولوجيا تصنيع، هو أول عمل W-الفرقة (75-110 غيغاهرتز)، مع هذا المنخفض مكبر للصوت امدادات التيار الكهربائي.

الكلمة

ملليمتر موجة الرادار، والهواتف الذكية، الطيار الآلي

خلفية

اليوم، ونحن نريد أن نقدم الابتكارات والإنجازات التكنولوجية، وأهمية التكنولوجيا المتطورة ذات الصلة. هذا هو:

ملليمتر موجة

موجة ملليمتر، يعني الطول الموجي بين 1-10 ملم، والموجات الكهرومغناطيسية في الترددات بين 30 غيغاهيرتز إلى 300 غيغاهرتز، و. وهي تقع في النطاق الموجي للمايكرويف وحتى الأشعة تحت الحمراء موجات التداخل، بحيث أن كلا من نوعين من الخصائص الطيفية.

لقد المزايا التالية:

• عرض النطاق الترددي واسعة واسع للغاية.

• شعاع ضيق، وبالتالي ارتفاع القرار، وجيد لمكافحة التشويش.

• انتشار من المناخ هو أصغر من ذلك بكثير، ويمكن النظر في جميع الأحوال الجوية خصائص.

• خفض بسهولة أكبر في الحجم.

• الملاحظات عالية الحساسية.

وهكذا، فإن تكنولوجيا موجة الملليمتر يمكن استخدامها في العديد من التطبيقات، على سبيل المثال:

• البحث العلمي ، على سبيل المثال، علم الفلك الراديوي، الاستشعار عن بعد التكنولوجيا. عالية الدقة ملليمتر موجة الاشعاع يمكن استخدامها للاستشعار عن بعد المعلمة الأرصاد الجوية، وملليمتر موجة وsubmillimeter تلسكوب لاسلكي يمكن استخدامها للكشف عن الإشعاع الطيفي في الفضاء، وتقدير المكونة الأمر بين النجوم.

(صور من: ويكيبيديا)

• نقل هذه 5G الاتصالات، RF الواجهة الأمامية وسوف تستخدم الهوائي في التكنولوجيا ملليمتر موجة، وكان كاتب هذه السطور "مشروع Flex5Gware: تعزيز منصة 5G وبحوث التكنولوجيا الرئيسية والتنمية"، وهو النص قدم، بالإضافة إلى ذلك، أشر إلى الاتصال من نقطة أو الأرض الساتلية الإذاعة أو النقل، سيتم استخدام موجة ملليمتر، لأنه يحتوي على قوية مضادة للتدخل، والإخفاء، والاتصالات موجة ملليمتر يمكن استخدامها لنقطة إلى نقطة الاتصالات السرية العالية، والاتصالات الساتلية واستخدام عصابة طيف الموجات ملليمتر الموارد الغنية.

(صور من: ويكيبيديا)

• رادار واستخدام مصنوعة من التكنولوجيا موجة رادار ملليمتر يمكن استخدامها على نطاق واسع مثل الدبابات والطائرات والسفن الحربية الرادار واعتراض أهداف مكافحة الحرائق قصيرة المدى مع رادار، وأنظمة توجيه الصواريخ وأجهزة الرادار وغيرها، أو السيارات.

(صور من: ويكيبيديا)

• الأمن، ملليمتر موجة تكنولوجيا التصوير يمكن تصويرها على نحو فعال الكائن ليتم الكشف عن، في أمن المطارات وما شابه ذلك يمكن تطبيقها.

• طبي وفقا لدراسة طبية وجد أن التردد الطبيعي ملليمتر موجة والأنسجة البشرية مشابهة لجسم الإنسان يمكن أن يسبب المنظمات الجزيئات الرنين، وذلك لتحسين وظائف الجسم، وعلاج المرض.

ومع ذلك، ملليمتر موجة التكنولوجيا لتحقيق النجاح التجاري، هو نقطة مهمة جدا هو للسيطرة على استهلاك الطاقة الدائرة.

ابتكار

مؤخرا، أعلنت جامعة هيروشيما والثلاثي فوجيتسو أشباه الموصلات (MIFS) تطوير أدنى مستوى له في السلطة ملليمتر موجة مكبر للصوت، وامدادات التيار الكهربائي منخفضة تصل إلى 0.5V، والتغطية تردد من 80 غيغاهيرتز إلى 106 غيغاهيرتز. ويستخدم MIFS قناة استنزاف عمق (DDC) تكنولوجيا تصنيع، هي أول الموجات W يمكن أن تعمل في هذا الجهد المنخفض العرض (75-110 غيغاهرتز) مكبر للصوت.

رادار النطاق W تغطي تردد السيارات المستعملة. السيارات مساعدة السائق معقدة وظيفة القيادة الآلية، تحتاج إلى أن يكون في ملليمتر موجة السيارات قدرة رادار المسح الضوئي، ليلا أو نهارا، حتى في الظروف الجوية السيئة، يمكن أن "نرى". هذه "مجموعة مراحل" تتكون عادة لمدة تصل إلى عدة مئات من المرسل والمتلقي.

تكنولوجيا

على الرغم من الآن المزيد والمزيد من السيارات الكهربائية أصبحت، وهذا هو مدعوم من البطاريات، ولكن هذه الدوائر لا تزال تتطلب انخفاض استهلاك الطاقة. خفض امدادات التيار الكهربائي هي الطريقة الأكثر فعالية. ومع ذلك، فإن أداء الترانزستور تتضاءل مع تقليل الجهد والتيار لتحقيق هذه الغاية، وليس هناك مكبر للصوت W النطاق يمكن أن تعمل في 0.5V هذه حالة انخفاض الجهد.

ومع ذلك، فإن فريق البحث أثبت بنجاح مكبر للصوت W-الفرقة التي يمكن أن تعمل في 0.5V الظروف الجهد، فمن لأنها سوف تكون جنبا إلى جنب مع التكنولوجيا DDC والتصميم في جامعة طوكيو. حتى في حالة الجهد المنخفض، وتقنية السيليكون DDC يسمح أيضا عالية الأداء MOS الترانزستور، وجود MIFS الحالي 55 نانومتر CMOS معالجة هذه الترانزستورات يمكن تصنيعها. هذا التصميم مزيد من تحسين أداء الترانزستور والدوائر في نطاق موجة ملليمتر.

قيمة

لهذا قيمة الطلبات الابتكار وذات الصلة، ويعلق البروفسور مينورو جامعة فوجيشيما هيروشيما، وقال:

"الآن، W-الفرقة الدائرة المنخفضة للطاقة بحيث حقا، علينا أن نفكر في كيفية استخدامها. الاتصالات فائقة السرعة بين التطبيقات ومحطة رادار ليس فقط السيارات. إذا كان لديك رادار على الهاتف الذكي الخاص بك، وسوف ماذا يحدث؟ كانت الهواتف الذكية اليوم قادرة على تسريع المعنى، صوت مسموع، الضوء المرئي، والمجال المغناطيسي للأرض، ولكن واحدة فقط جهاز كشف النشط، ويقود (صمام ثنائي باعث للضوء)، فإنه يمكن أن تضيء حتى على بعد أمتار قليلة. في إضافة رادار ملليمتر موجة على الهواتف الذكية، وأيضا لا يجب أن يشار إلى الرادار الرئيسي (فقط الجزء الخلفي موجة الإرسال). الهاتف الذكي يمكن أن تستجيب لموجات الرادار الهاتف من أصدقائك، ويرسلون بعض الإشارات. هذا سيستغرق إلى الكثير من التطبيقات الجديدة بما في ذلك فئة الألعاب ".

وهكذا، وهذا اختراع مبتكر مستقبل تكنولوجيا رادار ملليمتر موجة يمكن استخدامها في الهواتف الذكية وغيرها من الأجهزة الإلكترونية المنمنمة، وجلب المزيد من التطبيقات مثل الألعاب. وبالإضافة إلى ذلك، بطبيعة الحال، تطبيقاتها بما في ذلك السيارات والدراجات والدراجات النارية وغيرها من المركبات.

(الصورة من: جامعة هيروشيما)

وبالإضافة إلى ذلك، أضاف البروفيسور فوجيشيما:

"لقد قمنا بتصميم W-الفرقة مكبر للصوت 0.5V، والمهم الآخر هو الموثوقية. نحن نعلم قدم الباحثون الدوائر ملليمتر موجة بعض من الاجتماع الرئيسي، والجهد من 1V أو أعلى، وليس لفترة طويلة. إذا قمت بقياس لهم، في غضون بضعة أيام أو ساعات حتى، وليس سنوات، وسوف تجد أدائها ركود، لأن ما يسمى ب "آثار الناقل الساخنة". كنت لا تريد واحدة قريبا تفقد رؤية لل السيارة سوف .0.5V الجهد الحد بشكل كبير من جيل من حاملات الساخنة ".

مستقبل

Mutsuaki كاي، نائب مدير تكنولوجيا أشباه الموصلات التي وضعتها فوجيتسو القول الثلاثي:

"بالمقارنة مع تكنولوجيا CMOS التقليدية لدينا الترانزستور DDC ديه أداء أفضل من حيث التشغيل وانخفاض استهلاك الطاقة. لقد أكد ويمكن تمديد أداء متفوق من هذه إلى الفرقة ملليمتر موجة. أنا أحترم بيننا وبين جامعة هيروشيما راض التعاون. ونحن نخطط لبناء بيئة مصممة لتحقيق أقصى قدر من القدرات التقنية DDC إلى المزيد من التقدم هذا البحث ".

خطط الفريق لمواصلة توسيع إمكانية ملليمتر موجة الاسعار المنخفضة الجهد الدائرة CMOS.

المواد المرجعية

[1] https://www.hiroshima-u.ac.jp/en/news/39778

[2] K. كاتاياما، S. Amakawa، K. تاكانو، T. يوشيدا، M. فوجيشيما، K. هيساميتسو، وH. Takatsuka "مكبر للصوت 80-106 غيغاهرتز CMOS مع 0.5 V امدادات التيار الكهربائي،" ترددات الراديو IEEE الدوائر المتكاملة ندوة (RFIC)، يونيو 2017.

الحاجة إلى مواصلة مناقشة تبادل الأصدقاء، يرجى الاتصال بالمؤلف مباشرة إلكتروني الصغير: JohnZh1984، أو القناة الصغيرة عدد القلق العام: IntelligentThings.