به نقل از «آنا»

راه توسعه فناوری «۶G» با تولید تراشه‌های نوری هموار شد

تاریخ انتشار: ۲۸ آذر ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۹۳۲۴۰۷۰

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از لایو ساینس، دانشمندان با ترکیب اجزای مبتنی بر فوتونیک و الکترونیک، نمونه اولیه یک تراشه ارتباطی را ساخته اند که می‌تواند به طور موثر به پهنای باند فرکانس‌های رادیویی  بالا برای کاربرد‌هایی از جمله رادار پیشرفته و همچنین فناوری «سیکس جی» (6G) و «سون جی» (7G) دسترسی داشته باشد.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

این نخستین معماری تراشه در نوع خود است که از دو مولفه الکترونیکی و نوری استفاده می‌کند، تا راه را برای فناوری «سیکس جی» هموار کند.

این تحقیق که در تاریخ ۲۰ نوامبر در «نیچر کامیونیکشنز» (Nature Communications) منتشر شد، طرح اولیه‌ای را برای تراشه‌های ارتباطی مورد نیاز در رادار‌های پیشرفته، سیستم‌های ماهواره ای، شبکه‌های بی سیم پیشرفته (وای فای) و حتی نسل‌های آینده فناوری موبایل «سیکس جی» و «سون جی» ارائه می‌دهد.

محققان با ادغام اجزای مبتنی بر نور یا فوتونیک در یک برد مدار الکترونیکی معمولی، پهنای باند فرکانس رادیویی (RF) را به طور چشمگیری افزایش دادند، در حالی که بهبود دقت سیگنال در فرکانس‌های بالا را نشان دادند.

آن‌ها یک نمونه اولیه از تراشه‌های نیمه‌رسانای شبکه‌ای به ابعاد ۵ میلی‌متر در ۵ میلی‌متر، را روی یک زیرلایه سیلیکون و اتصال اجزای الکترونیکی و فوتونیک به شکل «چیپلت» ساختند.

چیپلت (chiplet) بخشی از یک ماژول پردازشی است که یک مدار مجتمع بزرگتر مانند یک پردازنده کامپیوتری را می‌سازد.

آن‌ها همچنین نحوه فیلتر کردن اطلاعات توسط تراشه‌ها را نیز بهبود دادند.

فرستنده‌های بی سیم داده‌ها را ارسال می‌کنند و فیلتر‌های مایکروویو ساخته شده در تراشه‌های معمولی سیگنال‌ها را در محدوده فرکانسی اشتباه مسدود می‌کنند. فیلتر‌های فوتونی مایکروویو همین عملکرد را برای سیگنال‌های مبتنی بر نور انجام می‌دهند. اما ترکیب اجزای فوتونیک و الکترونیکی و فیلتر‌های فوتونیک مایکروویو موثر، روی یک تراشه بسیار چالش برانگیز است.

اما براساس این مطالعه، با تنظیم دقیق فرکانس‌های خاص در باند‌های بالاتر که معمولا شلوغ هستند، اطلاعات بیشتری می‌تواند با دقت بیشتری در تراشه جریان یابد. این موضوع برای فناوری‌های بی سیم آینده که به فرکانس‌های بالاتر متکی خواهند بود، مهم است چرا که طول موج‌های کوتاه تری دارند و بنابراین می‌توانند انرژی بیشتری را حمل کنند، که معادل پهنای باند بالاتر برای داده است.

بن اگلتون، سرپرست تیم تحقیقاتی و معاون پژوهشی دانشگاه سیدنی گفت: فیلتر‌های فوتونی مایکروویو نقش مهمی در کاربرد‌های ارتباطی و راداری مدرن ایفا می‌کنند و انعطاف پذیری لازم برای فیلتر کردن دقیق فرکانس‌های مختلف، کاهش تداخل الکترومغناطیسی و افزایش کیفیت سیگنال را ارائه می‌دهند.

به گفته ورایزن، دستگاه‌هایی که از شبکه‌های «فایوجی» استفاده می‌کنند، مانند گوشی‌های هوشمند، داده‌ها را در محدوده‌های مختلف فرکانس رادیویی - از باند پایین (زیر یک گیگاهرتز) تا باند بالا (۲۴ تا ۵۳ گیگاهرتز) در ایالات متحده ارسال و دریافت می‌کنند.

فرکانس‌های بالاتر به دلیل ظرفیت انرژی بیشتر در طول موج‌های کوتاه تر، امکان سرعت بیشتر را فراهم می‌کنند، اما احتمال تداخل و انسداد بیشتر است. به این دلیل که طول موج‌های کوتاه‌تر برای نفوذ در سطوح و اجسام بزرگ‌تر تلاش می‌کنند و همچنین دامنه سیگنال را کاهش می‌دهند.

در همین حال، براساس گزارش «اوپن سیگنال» (OpenSignal)، سرعت داده‌های فایوجی در آمریکا به طور متوسط ۱۳۸ مگابیت بر ثانیه است و اپراتور‌ها شبکه‌ها را در باند‌های بین ۲ تا ۴ گیگاهرتز اجرا می‌کنند. طبق اعلام انجمن جهانی ارتباطات موبایل (GSMA)، «سیکس جی» که انتظار می‌رود تا دهه ۲۰۳۰ به جریان اصلی تبدیل شود، روی فرکانس بالاتری که از ۷ تا ۱۵ گیگاهرتز شروع می‌شود، فعالیت خواهد کرد.

با این حال، بالاترین باندهای «سیکس جی»، برای کاربردهای صنعتی، باید بالاتر از ۱۰۰ گیگاهرتز و احتمالا حتی به ۱۰۰۰ گیگاهرتز برسد که از لحاظ نظری، سرعتش می‌تواند به حداکثر ۱۰۰۰ گیگابایت در ثانیه برسد.

این یعنی نیاز به ساخت تراشه‌های ارتباطی با پهنای باند فرکانس رادیویی بسیار بالاتر و فیلتر پیشرفته برای از بین بردن تداخل در این فرکانس‌های بالاتر وجود دارد. این همان جایی است که پیشرفت‌ها در معماری تراشه رخ می‌دهد و فوتونیک نقشی کلیدی در تراشه‌های نیمه هادی ایفا می‌کند که برای قدرت بخشیدن به دستگاه‌های «سیکس جی» استفاده خواهند شد.

 

انتهای پیام/

منبع: آنا

کلیدواژه: تراشه فرکانس رادیویی 6G پهنای باند پهنای باند تراشه ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت ana.press دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «آنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۹۳۲۴۰۷۰ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

احداث آسفالت بازیافتی تا پایان سال/تولید ۱.۵ میلیون تن آسفالت برای ۱۴۰۳

مدیر عامل سازمان مهندسی و عمران شهر تهران از انجام مطالعات آسفالت پلیمری خبر داد و گفت: برنامه‌ای برای افزایش کارخانه آسفالت نداریم.

به گزارش ایسنا، صداقتی ظهر امروز در نشست خبری با بیان اینکه سال جاری سال پرپروژه‌ای برای معاونت فنی و عمرانی شهرداری تهران خواهد بود، گفت: از سال۱۴۰۰ برنامه ریزی و ریل گذاری در حوزه فنی و عمرانی انجام دادیم، به گونه‌ای که مطالعات احداث پروژه‌های مختلف را انجام داده و از سال ۱۴۰۱ انجام پروژه‌ها را در دستور کار قرار داریم و حالا ۲۵ پروژه عمرانی در سال جاری افتتاح خواهند شد که هر کدام از این پروژه‌ها انرژی جدیدی را به بدنه شهرداری تهران تزریق خواهد کرد.

وی با بیان اینکه در سال ۱۴۰۲ اولین افتتاح عمرانی‌مان در ۲۰ شهریور بود یعنی شش ماه اول سال پروژه‌ای برای افتتاح نداشتیم، اظهار کرد: اما امسال از ۲۰ فروردین‌ماه اولین پروژه سال جدید را افتتاح کردیم و در نظر داریم هر ماه دو پروژه عمرانی افتتاح کنیم هرچند که ممکن است برخی پروژه‌ها از نظر وسعت کوچک باشند؛ اما قطعا پیچیدگی و حساسیت‌های خاص خود را دارند.

مدیر عامل سازمان مهندسی و عمران شهر تهران با بیان اینکه عملیات بهسازی آسفالت بزرگراه آزادگان امروز رونمایی شد، تصریح کرد: در حال حاضر در ۳۰ نقطه شهر عملیات تراش و روکش آسفالت در حال انجام است که این عملیات عمر مفید آسفالت را حداقل ۱۰ سال افزایش می‌دهد.

صداقتی با بیان اینکه شهردار تهران انصافا نگاه ویژه‌ای به پروژه‌های عمرانی دارد؛ به گونه‌ای که در تامین منابع و همچنین رفع معارضین پروژه‌ها دستورات اکیدی داشته است، ادامه داد: سهم آسفالت تهران در سال یک میلیون و ۵۰۰ هزار تن خواهد بود چرا که ما یک افق ۱۰ ساله ترسیم کردیم و بعد از ۱۰ سال کل آسفالت نوسازی خواهد شد و معابر نیز اولویت‌بندی خواهد شد و بزرگراه هایی همچون یادگار و حکیم در اولویت هستند و در نظر داریم تولید ۱.۵ میلیون تن آسفالت در سال را حفظ کنیم.

وی با بیان اینکه کارخانه‌های آسفالت موجود صرفا در جهت تولید آسفالت نو فعال هستند، تصریح کرد: باید به سمت کارخانه‌های آسفالت بازیافتی برویم تا از تراشه‌های آسفالت در تولید آسفالت جدید استفاده کنند که تکنولوژی خاصی را می‌طلبد و در همین زمینه کارخانه‌ جدیدی تحت عنوان آسفالت بازیافتی احداث شود تا با استفاده از تراشه‌های آسفالت نسبت به تولید آسفالت جدید اقدام کنند.

مدیرعامل سازمان مهندسی و عمران شهر تهران اضافه کرد: تراشه‌های آسفالت قیمت مصالح را دارند و درصدی قیر به آنها اضافه شده است و با استفاده از تراشه‌های موجود آسفالت می‌توانیم در مصرف قیر نیز صرفه‌جویی کنیم که معضل زیست محیطی نخواهد داشت.

صداقتی در پاسخ به سوال ایسنا مبنی بر حجم تراشه‌های آسفالت موجود اظهار کرد: تراشه‌هایی که در بزرگراه‌ها ایجاد می‌شود براساس قراردادی که با پیمانکاران داریم در محلی دپو می‌شود و حجم این تراشه‌ها در حال حاضر مشخص است و باید بگویم حداقل سه سال کارخانه بازیافتی‌مان خوراک دارد یعنی سه سال طول می‌کشد که کارخانه بازیافتی‌مان تراشه‌های موجود را بازیافت کند.

وی درباره استفاده از روش‌های نوین در آسفالت‌ ریزی گفت: روش تراش و روکش موضوع قدیمی نیست که بخواهیم آن را رها کنیم و به سراغ روش‌های نوین بپردازیم و دقت داشته باشید که تهران یک میلیون و ۱۰۰ هزار کیلومترمربع معابر دارد و اگر بخواهیم زیرساخت‌ها را بتنی کنیم هزینه مضاعفی خواهد داشت و این در حالی است که ما سعی می‌کنیم که آسفالت در معابر مهم همچون بزرگراه‌ها را از مواد درجه یک استفاده کنیم.

مدیرعامل سازمان مهندسی و عمران شهر تهران در پاسخ به سوالی مبنی بر این‌که محیط زیست اعلام کرده که هنوز به کارخانه آسفالت واقع در آبعلی مجوز نداده است، گفت: برنامه‌ای برای افزایش کارخانه آسفالت نداریم و از نظر زیرساختی و برنامه ریزی نیز به حد مطلوب رسیدیم.

وی با بیان اینکه بررسی‌ها نشان داده که باید در سمت شرق تهران کارخانه آسفالت داشته باشیم، تصریح کرد: در حال رایزنی با محیط زیست هستیم که مجوزهای لازم با اتخاذ رویکرد مثبت اخذ شود چرا که محیط زیست می‌گوید کارخانه‌های تولیدی باید به شعاع ۱۲۰ کیلومتری خارج از شهرها منتقل شوند؛ اما اگر کارخانه آسفالت را به بیرون از شهرها ببریم آسفالت یخ‌زده به معابر می‌رسد که در حال رایزنی هستیم تا موارد فنی طی شود.

صداقتی در پاسخ به سوالی مبنی بر چرایی آسفالت بزرگراه امام علی (ع) که کیفیت نامناسبی دارد، اظهار کرد: حدود ۱۰ سال از عمر آسفالت بزرگراه امام علی (ع) می‌گذرد، یعنی ممکن است ترک‌های طبیعی در سطح آسفالت ایجاد شده باشد که دو تیم آسفالت در بزرگراه امام علی (ع) مشغول فعالیت هستند.

وی همچنین در خصوص فعالیت شرکت‌های دانش بنیان با تاکید بر این‌که دانشگاه امیرکبیر به عنوان بازوی مطالعاتی به ما کمک می‌کند، تصریح کرد: کما این‌که در نوروز سال ۱۴۰۱ تعدادی از ایستگاه‌های بی آر تی که آسفالت‌شان دچار مشکل جمع‌شدگی شده بود با بتن الیافی تأمین شده است و در حال حاضر نیز مطالعات در مورد استفاده از آسفالت پلیمری در حال انجام است.

انتهای پیام