Eletrônica

Rádio multinúcleo promete mudar comunicações sem fios

Rádio multinúcleo promete mudar comunicações sem fios
Graças a este chip, os sistemas de transmissão sem fios, hoje totalmente embutidos em hardware, poderão ser atualizados por software. [Imagem: Cornell University]

Transmissor multinúcleos

Uma técnica que permite transmitir e receber sinais de rádio em um único chip poderá mudar a forma como a comunicação sem fios é feita, além de permitir que os aparelhos sejam atualizados por software.

Para entender a solução, basta se lembrar do problema da multiplicidade de faixas de frequência - ou bandas - que os aparelhos precisam lidar hoje. Seja GPS, Bluetooth, Wi-Fi, telefonia ou FM, cada tecnologia sem fios usa uma banda que exige seu próprio filtro para separar o que é seu do que não é.

Para juntar tudo, Hazal Yüksel, da Universidade de Cornell, nos EUA, construiu um transmissor composto por seis subtransmissores, todos ligados a uma linha de transmissão virtual.

Cada um dos subtransmissores envia sinais em intervalos regulares e suas saídas ponderadas individualmente são programadas de modo que elas se combinam para produzir um sinal de frequência de rádio que é enviado em direção à antena, ao mesmo tempo em que a porta de recepção, alimentada pela mesma antena, é temporariamente desativada.

Como as saídas individuais são programáveis, torna-se possível a junção e o cancelamento simultâneos dos sinais de uma ampla gama de frequências, além de possibilitar ajustar a intensidade do sinal na antena.

"Em uma direção, ele é um filtro, e você basicamente obtém esse cancelamento. E na outra direção, é um amplificador," resumiu a professora Alyssa Apsel, coordenadora da equipe.

Hardware atualizado por software

O chip multifrequencial é baseado em uma descoberta feita há seis anos por um grupo da Universidade de Stanford, que desenvolveu uma técnica para que um transmissor filtre sua própria transmissão, permitindo que o sinal de entrada, mais fraco, seja recebido. Esse rádio de mão-dupla permitiu dobrar a velocidade das redes wireless.

O grande avanço agora é que, usando o conceito de subtransmissores, a equipe conseguiu fabricar um chip que funciona em uma série de frequências, permitindo atender às necessidades atuais de múltiplos sistemas de transmissão e recepção no mesmo aparelho - nos celulares, principalmente.

Outra vantagem é que, em vez de precisar de um filtro físico para cada banda, a separação dos sinais pode ser controlada digitalmente pelo aparelho. Assim, atualizá-lo para a versão mais recente do protocolo de transmissão de dados será simples como atualizar um aplicativo - bastará fazer o download do software mais recente.

Bibliografia:

A Wideband Fully Integrated Software-Defined Transceiver for FDD and TDD Operation
Hazal Yüksel, Dong Yang, Zachariah Boynton, Changhyuk Lee, Thomas Tapen, Alyosha Molnar, Alyssa Apsel
Journal of Solid-State Circuits
Vol.: PP, Issue: 99, 1-12
DOI: 10.1109/JSSC.2017.2650409




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