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Diseñan método para separar señales inalámbricas en un solo chip

Expertos en hardware de la Universidad de Cornell dieron a conocer el primer transceptor dual que tiene la capacidad de recibir y transmitir señales en un solo módulo, lo que detona un abanico de posibilidades para evolucionar las telecomunicaciones.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

Científicos de la Universidad de Cornell (EEUU) presentaron un nuevo transceptor híbrido capaz de recibir y transmitir señales inalámbricas en un solo módulo, lo que calificaron como un hito tecnológico con gran potencial de desencadenar múltiples innovaciones en el campo de las comunicaciones libres de cable.

El anuncio corrió a cargo del Dr. Alyosha Molnar, líder del equipo de desarrollo del proyecto quien compartió detalles sobre el funcionamiento de esta tecnología que permite a un solo chip realizar el trabajo integral de comunicaciones (enviar/recibir) y la cual presumiblemente es compatible con protocolos como GPS y WiFi.

En el reporte de prensa de la institución se indica que la labor científica y técnica para materializar este chip híbrido fue altamente compleja, principalmente por la dificultad de separar las bandas de recepción y envío de señales, aunado a la creciente cantidad de bandas que hay en los dispositivos electrónicos, donde cada una requiere un sistema particular para controlarla. Por ejemplo, desde GPS hasta WiFi, las bandas necesitan un filtro para detener la fuerte transmisión de señales que regularmente saturan el módulo receptor.

Al Molnar es profesor asociado de esta universidad para la Escuela de Ingeniería Eléctrica y de Computación, y en colaboración con su colega Alyssa Apsel, se las ingeniaron para diseñar hardware capaz de enviar y recibir señales de comunicación, técnica que describieron como “operación de una banda ancha completamente integrada en un transceptor de software-definido para FDD y TDD”, el cual fue publicado en el Journal of Solid-State Circuits de la IEEE.

El chip puede enviar y recibir señales en un mismo módulo.
   

La clave de este proyecto radica en el transmisor -afirman los investigadores- el cual realmente es una serie de seis sub transmisores todos colgados artificialmente a una línea. Cada uno de estos subtransmisores envía señales en intervalos regulares, y sus salidas están programadas de tal manera que en un momento dado se combinan para producir una señal de radiofrecuencia en dirección saliente al puerto de la antena, y durante este proceso el sistema cancela el puerto receptor de señales.

La configuración individual de las salidas hace posible esta conmutación de activación y cancelación de puertos sobre una gran variedad de frecuencias, y al mismo tiempo es posible ajustar la potencia de la señal en la antena. “En una dirección se vuelve un filtro y básicamente puedes cancelar este modo. Y en otra dirección se convierte en amplificador”, explicó Apsel.

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Por su parte Molnar agregó: “Tú pones la antena en un una salida y la señal amplificada se transmite, mientras que si pones el receptor en modo inactivo cancela cualquier ingreso de señal. Tu receptor ve la antena a través de este cable o línea de transmisión, pero no ve la señal de transmisión debido a que esta función está siendo cancelada en ese extremo”.

Los investigadores subrayaron que su trabajo se basa en estudios hechos hace aproximadamente 6 años por un equipo de académicos de la Universidad de Stanford, con el cual fue posible que una señal entrante pudiera ser detectada en la misma línea de transmisión a partir de una configuración exclusiva del filtro embebido, en lo que a su vez precede la teoría que existe detrás de la cancelación del ruido o interferencia en los auriculares.

Dr. Al Molnar.
   

Sin embargo, aclaran que a diferencia del trabajo de Stanford, la tecnología de los académicos de Cornell utiliza un concepto de subtransmisores agrupados que funciona sobre una variedad de frecuencias.

“Esta tecnología es una estructura bastante amplia, y lo único que necesitas hacer para que funcione sobre una amplia variedad de frecuencias es controlar las distintas sub ganancias de los transmisores para hacer que siempre suceda una cancelación de señal”, puntualizó Molnar.

Finalmente, el documento menciona que en lugar de requerir un filtro para cada banda, la separación de señales puede ser controlada digitalmente en esta tecnología, y que cada actualización o escalamiento del sistema podría ser similar a las apps, simplemente descargando la última versión del software.

Al Molnar, holding a test board with the two-way transceiver chip mounted in the center, is shown with graduate student Hazal Yüksel in Molnar's lab. Yüksel is co-lead author of the latest paper from the Molnar lab, published earlier this year in the Journal of Solid-State Circuits. Source: Cornell University

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