Tutkimusryhmä Osakan yliopistosta on esitellyt terahertsitaajuuksien ilmaisimen, joka mahdollistaa toimimisen taajuusalueella, jolla on aikaisemmin ollut erittäin vaikea toimia. Tutkijat ylsivät ennätykselliseen 30 gigabitin siirtokapasiteettiin, mikä voi avata tietä kohti kuuden polven mobiiliverkkotekniikkaa.
Käytännöllinen terahertsivastaanotin on pysynyt tähän asti vaikeana toteutuksena kahdesta pääasiallisesta syystä. Ensinnäkin sähkömagneettiset värähtelyt ovat aivan liian nopeita, jotta perinteinen elektroniikka pystyy niitä käsittelemään. Toiseksi huonelämpötilassa ilmaisimen terminen kohina sumentaa vastaanotetut signaalit.
Nyt Osakan yliopiston tutkijat ovat keksineet uuden vastaanottimen, jossa he hyödynsivät resonanssitunnelidiodia. Siinä erityinen ”resonanssijännite” tuottaa piikkivirran. Siten siinä on myös alue, jolla virta tosiasiassa putoaa kasvavalla jännitteellä.
Tämän epälineaarisen käyttäytymisen avulla tutkijat saattoivat synkronoida vastaanotetut terahertsisignaalit piirin sisäisen elektronisella oskillaattorilla. Tämän ansiosta voitiin erottaa data kantoaallosta. Lopulta herkkyyttä parannettiin kertoimella 10 000.
Matkapuhelinjärjestelmän tornit eivät ole ainoita paikkoja, joista saatte löytää tulevaisuudessa terahertsisäteilyä. - Tätä tekniikkaa voidaan käyttää toimimaan monenlaisissa sovelluksissa seuraavan sukupolven 6G-langattoman viestinnän lisäksi. Näihin kuuluvat esimerkiksi spektroskooppinen tunnistus ja korkearesoluutioinen tutka, kertoo tutkimuksen vastaava kirjoittaja Masayuki Fujita.
Oheisessa kuvassa näkyy menetelmä koherentille ilmaisulle resonanssitunnelidiodia (RTD) hyödyntämällä. Kun sen toimintajännite on asetettu negatiivisen eroresistanssin (NDC) alueelle, RTD värähtelee, mikä tehostaa vastaanoton ilmaisua verrattuna tavanomaiseen suoraan havaintoon. Siten injektiolukitus auttaa synkronoimaan RTD-värähtelyn vastaanotetun signaalin kanssa. Tämän seurauksena terahertsiaallot voidaan havaita johdonmukaisesti yhdellä RTD:llä.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 5.12.2019
Analog Devices päätti jokin aika sitten lopettaa yhteistyön englantilaisen jakelijan Anglia Componentsin kanssa. Tässä ei ole sinänsä mitään ihmeellistä, mutta Anglia suivaantui tästä niin paljon, että tuli julkisuuteen asian kanssa. Toimitusjohtaja Steve Rawlinsin mukaan ADI:n päätös rajoittaa asiakkaiden valinnanvaraa.
Tulevaisuuden autot nojaavat yhä tiukemmin nopeaan datansiirtoon. Tämän dataväylän pitää perustua standardiin. Sellainen on PCIe-väylä, kertoo Microchip.