在微芯片上使用3D反射器堆棧有助于加快6G通信的發展

一項新的研究發現，在微芯片上使用3D反射器堆?？梢允篃o線鏈路的數據速率提高三倍，從而有助于加快6G通信的發展。

目前大多數無線通信技術，如5G手機，工作頻率都低于6GHz。為了獲得更高的數據速率，研究人員正在努力開發使用20 GHz以上頻率的6G通信，其數據速率是5G的100倍。

然而，在6G預期的更高頻率下，傳輸也會因環境而遭受更大的衰減和損失。因此，大多數5G和6G技術都使用天線陣列，而不是依賴于單個發射機和單個接收機。這些陣列必須精確控制信號可能遇到的任何延遲，以確保它們在應該到達的時間到達，而不是產生混亂。然而，涉及向信號添加必要延遲的組件也會帶來自身的問題。

最常見的延遲元件是移相器。紐約州伊薩卡康奈爾大學電氣和計算機工程博士生Bal Govind說，盡管這些組件的大小可能小于0.3平方毫米，但它們不能在大帶寬上同等延遲所有頻率。Govind表示，相移會使信號模糊，極大地限制無線網絡的數據速率。

相反，真正的延時元件可以在大帶寬上相等地延遲所有頻率，避免了模糊問題。然而，Govind說，這些元件的物理尺寸也更大，通常大小為1到2平方毫米。這意味著只有少數這樣的電路組件可以集成到芯片上，這再次限制了信道容量。

然而，現在Govind和他的同事們已經開發出一種將真正的延時元件小型化的方法。這種新的微波元件只有0.16平方毫米，比移相器還小，但它也可以像一個真正的延時元件一樣在14GHz的帶寬上工作。

科學家們使用3D螺旋反射器實現了這些成果。信號在這些三維垂直堆棧中纏繞的方式會導致延遲。同時，設計的3D特性有助于將組件更緊密地組裝在一起，從而節省空間。

Govind說：“通常情況下，就芯片面積而言，真正的時間延遲是非常昂貴的。我們提供了一個解決方案?！?/p>

總的來說，研究人員估計，在8GHz帶寬內運行的新設備陣列可以實現每秒超過33GB的數據速率。他們指出，這是移相器的三倍，比真正的延時元件多40%。同時還補充道，這一策略也可能擴展到光學和聲學領域。