نقش دانشمند ایرانی در تحقق اینترنت 6G و فراتر از آن به گزارش سیبکس، مهندسان «دانشگاه پنسیلوانیا» با همکاری «فیروز افلاطونی» دانشمند ایرانی، یک دستگاه جدید ابداع نموده اند تا نسل جدیدی را از ارتباطات بی سیم عرضه کنند. به گزارش سیبکس به نقل از ایسنا، استارت آپ چند میلیارد دلاری «لایت اسکوارد»(LightSquared) که یک انقلاب را در ارتباطات سلولی نوید می داد، در اوایل دهه ۲۰۱۰ اعلام ورشکستگی کرد چونکه نتوانست بفهمد چگونه از بروز تداخل در سیگنال های سیستم های GPS پیشگیری کند. به نقل از تک اکسپلور، حالا مهندسان «دانشگاه پنسیلوانیا»(UPenn) یک دستگاه جدید ساخته اند که می تواند از تکرار چنین مشکلاتی پیشگیری کند. این دستگاه یک فیلتر قابل تنظیم شدن است که می تواند با موفقیت از بروز تداخل در فرکانس های بالاتر طیف الکترومغناطیسی پیشگیری کند. «تروی اولسون»(Troy Olsson) دانشیار مهندسی برق و سیستم در دانشکده مهندسی دانشگاه پنسیلوانیا و پژوهشگر ارشد این پروژه اظهار داشت: امیدوار هستم که این دستگاه بتواند نسل بعدی ارتباطات بی سیم را فعال کند. طیف الکترومغناطیسی یکی از گرانبهاترین منابع دنیای مدرن است. تنها بخش کوچکی از طیف -عمدتا امواج رادیویی- که کمتر از یک میلیاردم از یک درصد طیف کلی را نشان می دهد، برای ارتباطات بی سیم مناسب می باشد. باندهای آن بخش از طیف به دقت توسط «کمیسیون ارتباطات فدرال آمریکا»(FCC) کنترل می شوند که بتازگی باند «محدوده فرکانس ۳»(FR3) را شامل فرکانس هایی از حدود هفت گیگاهرتز تا ۲۴ گیگاهرتز جهت استفاده تجاری در دسترس قرار داده است. یک هرتز معادل یک نوسان در یک موج الکترومغناطیسی است که در هر ثانیه از یک نقطه عبور می کند. یک گیگاهرتز، یک میلیارد نوسان در ثانیه است. ارتباطات بی سیم تا به امروز، بیش از باندهای فرکانس پایین تر استفاده می کردند. اولسون افزود: هم اکنون ما از ۶۰۰ مگاهرتز تا ۶ گیگاهرتز کار می نماییم که به مفهوم 5G، 4G و 3G است. دستگاه های بی سیم از فیلترهای متفاوتی برای فرکانس های مختلف استفاده می نمایند. این بدان معناست که پوشش همه فرکانس ها یا باندها به تعداد زیادی فیلتر نیاز دارد و آنها فضای قابل توجهی را اشغال می کنند. تلفن های هوشمند رایج شامل بیش از ۱۰۰ فیلتر هستند تا اطمینان حاصل شود که سیگنال های باندهای مختلف با یکدیگر تداخل ندارند. اولسون با اشاره به نسل بعدی شبکه های سلولی اظهار داشت: باند محدوده فرکانس ۳ به احتمال زیاد برای 6G یا «Next G» عرضه می شود و هم اکنون عملکرد فیلترهای کوچک در آن باندها بسیار محدود است. داشتن فیلتری که قابل تنظیم شدن در آن باندها باشد، به این معناست که مجبور نیستید بیش از ۱۰۰ فیلتر دیگر را در تلفن خود قرار دهید. یک فیلتر مانند آن چه که ما ابداع کرده ایم، مناسب ترین روش جهت استفاده از باند محدوده فرکانس ۳ است. یکی از عوارض استفاده از باندهای فرکانس بالاتر این است که خیلی از فرکانس ها از پیش برای ماهواره ها رزرو شده اند. اولسون در ادامه اظهار داشت: ماهواره «استارلینک»(Starlink) متعلق به «ایلان ماسک»(Elon Musk) در آن گروه ها کار می کند. در نتیجه، لابراتوار اولسون با کمک همکارانش «مارک آلن»(Mark Allen)، «آلفرد فیتلر مور»(Alfred Fitler Moore) و «فیروز افلاطونی»، فیلتر را به شکلی طراحی کرد که قابل تنظیم باشد و مهندسان بتوانند بصورت انتخابی از آن بهره گیرند. بدین ترتیب، بجای استفاده از فیلترهای جداگانه می توان فرکانس های متفاوت را فیلتر کرد. اولسون اظهار داشت: قابل تنظیم بودن این فناوری بسیار مهم خواهد بود چونکه در فرکانس های بالاتر ممکنست همیشه یک مولفه اختصاصی از طیف را جهت استفاده تجاری نداشته باشید. اولسون با اشاره به نوع موجی که در مواد مغناطیسی هنگام چرخش هماهنگ الکترون ها ایجاد می شود، اظهار داشت: آن چه فیلتر را قابل تنظیم می کند، یک ماده منحصربه فرد موسوم به «گارنت ایتریم آهن»(YIG) است که تلفیقی از فلز خاکی کمیاب ایتریم، آهن و اکسیژن را در بر دارد. نکته ویژه درباره ی گارنت ایتریم آهن این است که یک موج مغناطیسی چرخشی را منتشر می کند. هنگامی که موج مغناطیسی تولیدشده توسط گارنت ایتریم آهن در معرض یک میدان مغناطیسی قرار می گیرد، فرکانس را تغییر می دهد. «شینگیو دو»(Xingyu Du) از پژوهشگران این پروژه اظهار داشت: با تنظیم میدان مغناطیسی، فیلتر گارنت ایتریم آهن به تنظیم فرکانس پیوسته در یک باند فرکانسی بسیار وسیع دست می یابد. در نتیجه، فیلتر جدید را می توان روی هر فرکانسی بین ۳.۴ گیگاهرتز و ۱۱.۱ گیگاهرتز تنظیم کرد که بخش زیادی از قلمرو جدید کمیسیون ارتباطات فدرال را در باند محدوده فرکانس ۳ پوشش می دهد. دو افزود: ما امیدواریم که بتوانیم نشان دهیم یک فیلتر سازگار برای همه باندهای فرکانس کافی است. فیلتر جدید علاوه بر قابل تنظیم بودن، در مقایسه با نسل های پیشین فیلترهای گارنت ایتریم آهن، بسیار کوچک و تقریباً یک چهارم آنها هستند. یکی از دلایلی که فیلتر جدید بسیار کوچک است و می تواند در آینده به تلفن های همراه وارد شود، این است که به انرژی بسیار کمی نیاز دارد. شینگیو دو با اشاره به نوعی مدار که میدان مغناطیسی را بدون نیاز به انرژی فراتر از پالس گاه به گاه برای تنظیم مجدد میدان ایجاد می کند، اظهار داشت: ما در طراحی یک مدار با توان استاتیک صفر و بایاس مغناطیسی پیشگام بودیم. بااینکه گارنت ایتریم آهن در دهه ۱۹۵۰ کشف شد و فیلترهای آن چندین دهه است که وجود دارند اما ترکیب مدار جدید با لایه های بسیار نازک گارنت ایتریم آهن که در «مرکز نانوفناوری سینگ»(Singh Center for Nanotechnology) تولید شده بودند، مصرف انرژی و اندازه فیلتر جدید را بطور شایان توجهی کاهش دادند. دو اظهار داشت: فیلتر ما ۱۰ برابر کوچک تر از فیلترهای تجاری کنونی گارنت ایتریم آهن است. این پژوهش در مجله «Nature Communications» به چاپ رسید. منبع: sibex.ir 1403/03/06 13:19:46 5.0 / 5 255 تگهای خبر: آمریكا , ارتباطات , اینترنت , دستگاه این مطلب سیبکس را پسندیدید؟ (1) (0) تازه ترین مطالب مرتبط حضور همراه اول در بزرگترین رویداد فناوری عراق شروع عملیات اجرائی فیبرنوری ایرانسل در شهرهای ابریشم و تاکستان جاه طلبی های چین در استفاده از هوش مصنوعی فرش دستباف اطلس نظرات بینندگان در مورد این مطلب نظر شما در مورد این مطلب نام: ایمیل: نظر: سوال: = ۵ بعلاوه ۳