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设备在几乎没有功率的情况下发射无线电波

2023-01-28 15:05:10 EDN综合报道 阅读:
该系统的数据传输硬件类似于 RFID 标签,它通过反射 RF 信号进行通信,但是新系统不需要预先存在的 RF 信号。

华盛顿大学和斯坦福大学的工程师表示,他们已经开发出一种新的超低功耗通信方法,只需打开和关闭将电阻器连接到天线的开关,即可无线传输信息。13vednc

除了翻转开关所需的能量——在这种情况下,晶体管消耗的能量极少——不需要其他能量来传输信息。13vednc

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该系统的数据传输硬件类似于 RFID 标签,它通过反射 RF 信号进行通信,但是新系统不需要预先存在的 RF 信号。研究人员表示,该系统与从环境中收集能量的技术相结合,可能会产生各种无需电池或其他电源即可传输数据的设备,包括微型传感器和植入式医疗设备。13vednc

在最简单的普通无线电形式中,一个开关连接和断开一个强电信号源——可能是一个振荡器,它产生每秒波动 20 亿次的正弦波——到发射天线。当连接信号源时,天线产生无线电波,表示为1;当开关断开时,没有无线电波,表示为0。13vednc

研究人员表示,他们的研究表明不需要动力信号源。相反,由于电子的热驱动运动而存在于所有导电材料中的随机热噪声可以代替驱动天线的信号。13vednc

研究人员说,这在不违反热力学第二定律的情况下是可能的,因为系统中的接收器是有源的,就像冰箱一样。接收端携带信号的电子通过有源放大器有效地保持低温,类似于冰箱通过不断抽出热量来保持内部低温的方式。13vednc

发射器几乎不消耗功率,但接收器消耗大量功率,高达 2 瓦。这类似于其他超低功耗通信系统中的接收器。几乎所有的功耗都发生在对能源使用没有限制的基站。13vednc

该系统类似于反向散射等被动通信方法。不同之处在于,在反向散射通信系统中,除了数据发射器和数据接收器之外,还有产生无线电波的第三个组件。数据发射器执行的切换具有反射该无线电波的效果,然后在接收器处接收到该无线电波。13vednc

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