MIT tədqiqatçıları 5G-yə uyğun gələn smart cihazlar üçün bəzi ənənəvi simsiz qəbuledicilərdən təxminən 30 dəfə daha çox müəyyən müdaxiləyə davamlı olan yığcam, aşağı gücə malik qəbuledici dizayn ediblər.

Aşağı qiymətli qəbuledici ətraf mühit sensorları, ağıllı termostatlar və ya uzun müddət davamlı işləməsi lazım olan digər cihazlar, məsələn, sağlamlıq üçün istifadə edilə bilən cihazlar, ağıllı kameralar və ya sənaye monitorinq sensorları kimi batareya ilə işləyən əşyaların interneti (IoT) cihazları üçün ideal olardı.

Tədqiqatçıların çipi qəbuledicinin gücləndiricisinin həm girişini, həm də çıxışını cihazı sıxışdıra biləcək arzuolunmaz simsiz siqnallardan qoruyarkən bir millivattdan az statik enerji sərf edən passiv filtrləmə mexanizmindən istifadə edir.

Yeni yanaşmanın açarı kiçik açarlar şəbəkəsi ilə birləşdirilən əvvəlcədən doldurulmuş, yığılmış kondansatörlərin yeni quruluşudur. Bu kiçik açarların işə salınması və söndürülməsi üçün adətən IoT qəbuledicilərində istifadə olunanlardan daha az güc tələb olunur.

Qəbuledicinin kondansatör şəbəkəsi və gücləndiricisi gücləndirmə fenomenindən istifadə etmək üçün diqqətlə qurulmuşdur ki, bu da çipin adətən lazım olduğundan daha kiçik kondansatörlərdən istifadə etməyə imkan verir.

“Bu qəbuledici IoT qadcetlərinin imkanlarını genişləndirməyə kömək edə bilər. Sağlamlıq monitorları və ya sənaye sensorları kimi ağıllı cihazlar kiçələnə və batareyanın ömrünü uzata bilər. Onlar həmçinin fabrik mərtəbələri və ya ağıllı şəhər şəbəkələri kimi izdihamlı radio mühitlərində daha etibarlı olardı” dedi MIT-də elektrik mühəndisliyi və kompüter elmləri (EECS) aspirantı və məqalənin aparıcı müəllifi Soroush Araei.

MİT-in Elektronika Tədqiqat Laboratoriyasında (RLE) postdok olan Məhəmməd Bərzqari də məqaləyə qoşulur; Haibo Yang, EECS məzunu; və baş müəllif Negar Reiskarimian, MIT-də EECS üzrə X-Window Konsorsiumunun Karyera İnkişafı üzrə köməkçi professoru və Microsystems Technology Laboratories və RLE-nin üzvü. Tədqiqat bu yaxınlarda IEEE Radio Frequency Integrated Circuits Simpoziumunda təqdim edildi.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=2793866484&adk=2520359048&adf=1100001614&pi=t.ma~as.2793866484&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1750136730&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Ftechxplore.com%2Fnews%2F2025-06-tiny-chip-stacked-capacitors-block.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM3LjAuNzE1MS4xMDQiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNy4wLjcxNTEuMTA0Il0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzNy4wLjcxNTEuMTA0Il0sWyJOb3QvQSlCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1750136730106&bpp=1&bdt=2212&idt=339&shv=r20250612&mjsv=m202506100101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Dfdc40d724f2dca57%3AT%3D1735367325%3ART%3D1749719506%3AS%3DALNI_MYStQ6fUQQQLyo5Z7z1h-XhXcWBtA&gpic=UID%3D00000f80eacffadc%3AT%3D1735367325%3ART%3D1749719506%3AS%3DALNI_MYaOugky0UawScoidzfbXof3-N-iw&eo_id_str=ID%3De43bb863646b60b8%3AT%3D1735367325%3ART%3D1749719506%3AS%3DAA-AfjbQoPwZqH28q9IwcCLRSzzg&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=6676458359020&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1928&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95360549%2C31092959%2C95353386%2C95362435%2C95362655%2C31092948%2C95344787%2C95362801%2C95359266%2C95362808%2C95363074%2C31092546%2C95360684&oid=2&pvsid=6836628731560969&tmod=324069627&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=344

Yeni standart

Qəbuledici IoT cihazı ilə onun mühiti arasında vasitəçi rolunu oynayır. Onun işi simsiz siqnalı aşkar etmək və gücləndirmək, istənilən müdaxiləni süzgəcdən keçirmək və sonra onu emal üçün rəqəmsal məlumatlara çevirməkdir.

Ənənəvi olaraq, IoT qəbulediciləri sabit tezliklərdə işləyir və sadə və ucuz olan tək dar diapazonlu filtrdən istifadə edərək müdaxiləni yatırır.

Lakin 5G mobil şəbəkəsinin yeni texniki spesifikasiyalar daha sərfəli və enerjiyə qənaət edən aşağı tutumlu cihazlara imkan verir. Bu, bir sıra IoT tətbiqlərini daha sürətli məlumat sürətinə və 5G-nin artan şəbəkə imkanlarına açır. Bu yeni nəsil IoT cihazları hələ də qənaətcil və aşağı güclə geniş tezlik diapazonunda tənzimləyə bilən qəbuledicilərə ehtiyac duyur .

Araei deyir: “Bu, son dərəcə çətindir, çünki indi biz yalnız qəbuledicinin gücü və dəyəri haqqında deyil, həm də ətraf mühitdə mövcud olan çoxsaylı müdaxilələri həll etmək üçün çeviklik barədə düşünməliyik”.

IoT cihazının ölçüsünü, dəyərini və enerji istehlakını azaltmaq üçün mühəndislər adətən geniş tezlik diapazonunda işləyən cihazlarda istifadə olunan həcmli, çipdən kənar filtrlərə etibar edə bilməzlər.

Çözümlərdən biri, arzuolunmaz siqnalları süzgəcdən keçirə bilən çipli kondansatörlər şəbəkəsindən istifadə etməkdir. Lakin bu kondansatör şəbəkələri harmonik müdaxilə kimi tanınan xüsusi növ siqnal səs-küyünə meyllidir.

Əvvəlki işdə MİT tədqiqatçıları bu harmonik siqnalları qəbuledici zəncirdə mümkün qədər erkən hədəfləyən, gücləndirilmədən və emal üçün rəqəmsal bitlərə çevrilməzdən əvvəl arzuolunmaz siqnalları süzgəcdən keçirən yeni keçid-kondansator şəbəkəsi hazırladılar.

Dövrəni daraltmaq

Burada onlar mənfi qazanclı gücləndiricidə əks əlaqə yolu kimi yeni keçid-kondansatör şəbəkəsindən istifadə edərək bu yanaşmanı genişləndirdilər. Bu konfiqurasiya Miller effektindən istifadə edir, bu fenomen kiçik kondansatörlərə daha böyüklər kimi davranmağa imkan verir.

“Bu hiylə bizə fiziki olaraq böyük komponentlər olmadan dar diapazonlu IoT üçün filtrləmə tələbini yerinə yetirməyə imkan verir ki, bu da dövrənin ölçüsünü kəskin şəkildə azaldır” dedi Araei.

Onların qəbuledicisinin aktiv sahəsi 0,05 kvadrat millimetrdən azdır.

Tədqiqatçıların öhdəsindən gəlməli olduqları problemlərdən biri çipin ümumi enerji təchizatını cəmi 0,6 voltda saxlayaraq açarları idarə etmək üçün kifayət qədər gərginliyin necə tətbiq olunacağını müəyyən etmək idi.

Müdaxilə edən siqnalların olması halında, bu cür kiçik açarlar, xüsusən keçid üçün tələb olunan gərginlik olduqca aşağı olduqda, səhvən açıla və sönə bilər.

Bunu həll etmək üçün tədqiqatçılar bootstrap clocking adlı xüsusi sxem texnikasından istifadə edərək yeni bir həll yolu tapdılar. Bu üsul, ənənəvi saat gücləndirmə üsullarından daha az güc və daha az komponentdən istifadə edərkən açarların etibarlı işləməsini təmin etmək üçün idarəetmə gərginliyini kifayət qədər artırır.

Birlikdə götürüldükdə, bu yeniliklər yeni qəbulediciyə bir millivattdan az enerji sərf etməyə imkan verir, eyni zamanda ənənəvi IoT qəbuledicilərindən təxminən 30 dəfə daha çox harmonik müdaxiləni bloklayır.

Araei əlavə edir: “Bizim çipimiz də hava dalğalarını çirkləndirməmək baxımından çox səssizdir. Bu, açarlarımızın çox kiçik olmasından irəli gəlir, ona görə də antenadan sıza biləcək siqnalın miqdarı da çox kiçikdir”.

Onların qəbuledicisi ənənəvi cihazlardan daha kiçik olduğundan və daha mürəkkəb elektronika əvəzinə açarlara və əvvəlcədən doldurulmuş kondansatörlərə güvəndiyi üçün onun istehsalı daha sərfəli ola bilər. Bundan əlavə, qəbuledicinin dizaynı siqnal tezliklərinin geniş spektrini əhatə edə bildiyi üçün o, müxtəlif cari və gələcək IoT cihazlarında həyata keçirilə bilər.

İndi bu prototipi inkişaf etdirdikdən sonra tədqiqatçılar qəbuledicinin xüsusi enerji təchizatı olmadan işləməsini təmin etmək istəyirlər, bəlkə də çipi gücləndirmək üçün ətrafdan Wi-Fi və ya Bluetooth siqnallarını yığmaqla.

Ətraflı məlumat: IoT Tətbiqləri üçün Saat Bootstrapping ilə Harmonik Qazanclı Artırılmış N-Yol Qəbuledicisi, ims-ieee.org/paper_abstract/699Massaçusets Texnologiya İnstitutu tərəfindən təmin edilmişdir