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面向6G的未来:可调节频率的滤波器让手机不再拥挤

2024-06-17 17:49:54 综合报道 阅读:
在现代通信中,无线设备针对不同频率要使用不同的滤波器,如5G、4G、3G,为了覆盖所有频率或频段需要用到大量滤波器,而这些滤波器会占用大量空间···

在现代通信中,无线设备针对不同频率要使用不同的滤波器,如5G、4G、3G,为了覆盖所有频率或频段需要用到大量滤波器,而这些滤波器会占用大量空间。伴随着通信标准的继续演进,未来6G也将步入商用,这意味着需要在通信设备中增加更多的滤波器,挤占设备中原本就不多的空间。 x6Nednc

为了解决这一难题,美国宾夕法尼亚大学的研究团队设计了一种可调节的滤波器,可以使用它来选择性地过滤不同的频率,而不必使用单独的滤波器。x6Nednc

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使滤波器可调节的关键是一种独特的材料,它是稀土金属钇与氧化铁的混合物——“钇铁石榴石”(YIG)。YIG的特别之处在于它能传播磁自旋波,即当电子以同步方式旋转时在磁性材料中产生的波类型。 x6Nednc

当暴露于磁场中时,YIG产生的磁自旋波会改变频率,所以只要调整磁场,YIG滤波器就可以在极宽的频带上实现连续的频率调谐。研究人员表示,该款滤波器频率可以在3.4GHz至11.1GHz之间任意调节,基本涵盖了FR3频段(7.125-24.25GHz)开辟的大部分民用通信频谱。x6Nednc

除了频率可调之外,该款滤波器还非常小,大约只有25美分硬币大小,比目前商用的YIG滤波器要小上10倍,并且由于研究人员为其设计了一种零静态功率磁偏置电路,该电路不需要任何能量就能产生磁场,只需要偶尔的脉冲来重新调整磁场,所以功耗极低。x6Nednc

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实际上,YIG早在20世纪50年代就被发现,YIG滤波器也已经存在了几十年,而此研究团队的创新性在于不但借助YIG的特性让滤波器拥有了可调节功能,还大大降低了滤波器的功耗和尺寸,所以未来该款滤波器十分有望被应用到手机等各类通信设备中。x6Nednc

责编:Ricardo
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