Kohinattomien sähkömagneettisten laitteiden suunnittelemiseksi on tarpeen selventää EM-kohinan mekanismia ja teoreettisia laskelmia sekä tietokone simulaatioita laitteiden ennustearviointia varten. Kaksi tutkijaa Osaka-yliopistossa on kehittänyt algoritmin EM-kohinan (häiriön) numeeriseksi laskemiseksi sähköisissä piireissä.
EM-kohina on ongelma, joka on osoittautunut vaikeaksi ratkaista. Siirtolinjojen ja liitososien aiheuttamien häiriöiden vähentämiseksi on käytetty erilaisia toimia kuten suotimien ja/tai passiivisten komponenttien lisäämistä piireihin.
Osakalaistutkijoiden kehittämä algoritmi on tarkoitettu sellaisten sähköisten piirien tietokonesimulointiin, joissa siirtolinjoihin voidaan käyttää keskitettyjen elementtien malleja. Yleensä pitkin siirtolinjaa tapahtuvia ongelmia ratkotaan käyttäen osittaisia differentiaaliyhtälöitä, kun taas keskitetyissä vakiopiireissä käytetään tavallisia differentiaaliyhtälöitä.
Näiden kahden erilaisten yhtälöiden yhdistämiseksi ja ongelmien ratkaisemiseksi professorit Masayuki Abe ja Hiroshi Toki esittävät esiintyvyysmatriisin, joka löytyy piiriteoriasta sekä aika-alue impedanssin, joka on uusi käsite. Aiemmin tämä ratkaisu vaati menetelmää korvata keskitetyt vakiopiirit siirtolinjoilla, mutta tämä uusi menetelmä ei vaadi tällaista korvaamista, mikä mahdollistaa käytännölliset laskelmat. Tutkimuksen tulokset julkaistiin Scientific Reports -lehdessä.
Algoritmin avulla tehtyjen laskelmien tulosten perusteella tutkijat osoittivat, että EM-kohinaa voidaan vähentää käyttämällä piirissä symmetristä kolmen linjan konfiguraatiota. Heidän laskentamenetelmänsä on yksiulotteisille monijohteisille siirtolinjoille, mutta he ovat jo kehittäneet laskenta-algoritmin kaksi- ja kolmiulotteisiin monijohteisisiin siirtolinjoihin.
Tätä laskentamenetelmää voidaan myös kehittää laskentamenetelmäksi EM-kohinan (ja signaalien) hidastaville vaikutuksille, joita on vaikea laskea tavanomaisilla tietokonesimulaatioilla.
Tällä hetkellä tutkijat kehittävät laskennallista algoritmia näiden hidastavien vaikutusten laskemiseksi. EM-kohinan aika- ja taajuusalueiden analysoinnin lisäksi tätä algoritmia käytetään erilaisiin sovelluksiin, kuten lämmön syntymiseen kohinasta, metamateriaaleille ja antennianalyysiin.
- Lopulta pyrimme kehittämään EM-häiriöttömän infrastruktuurin, toivoo professori Abe.
Professori Tokin mukaan tavoitteenamme on käyttää menetelmää kehittämään edistynyttä teknologiaa yleiskäyttöön tarkoitetuksi tekniikaksi ja laatia suuntaviivat kohinattomien elektronisten laitteiden konseptin kehittämiseksi sekä yhteiskunnallisia että taloudellisia projekteja varten.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 11.2.2019
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
