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設(shè)備在幾乎沒有功率的情況下發(fā)射無線電波

發(fā)布時間:2023-01-30 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸硬件類似于 RFID 標(biāo)簽,它通過反射 RF 信號進(jìn)行通信,但是新系統(tǒng)不需要預(yù)先存在的 RF 信號。


華盛頓大學(xué)和斯坦福大學(xué)的工程師表示,他們已經(jīng)開發(fā)出一種新的超低功耗通信方法,只需打開和關(guān)閉將電阻器連接到天線的開關(guān),即可無線傳輸信息。

除了翻轉(zhuǎn)開關(guān)所需的能量——在這種情況下,晶體管消耗的能量極少——不需要其他能量來傳輸信息。

設(shè)備在幾乎沒有功率的情況下發(fā)射無線電波


該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸硬件類似于 RFID 標(biāo)簽,它通過反射 RF 信號進(jìn)行通信,但是新系統(tǒng)不需要預(yù)先存在的 RF 信號。研究人員表示,該系統(tǒng)與從環(huán)境中收集能量的技術(shù)相結(jié)合,可能會產(chǎn)生各種無需電池或其他電源即可傳輸數(shù)據(jù)的設(shè)備,包括微型傳感器和植入式醫(yī)療設(shè)備。


在最簡單的普通無線電形式中,一個開關(guān)連接和斷開一個強(qiáng)電信號源——可能是一個振蕩器,它產(chǎn)生每秒波動 20 億次的正弦波——到發(fā)射天線。當(dāng)連接信號源時,天線產(chǎn)生無線電波,表示為1;當(dāng)開關(guān)斷開時,沒有無線電波,表示為0。


研究人員表示,他們的研究表明不需要動力信號源。相反,由于電子的熱驅(qū)動運動而存在于所有導(dǎo)電材料中的隨機(jī)熱噪聲可以代替驅(qū)動天線的信號。


研究人員說,這在不違反熱力學(xué)第二定律的情況下是可能的,因為系統(tǒng)中的接收器是有源的,就像冰箱一樣。接收端攜帶信號的電子通過有源放大器有效地保持低溫,類似于冰箱通過不斷抽出熱量來保持內(nèi)部低溫的方式。


發(fā)射器幾乎不消耗功率,但接收器消耗大量功率,高達(dá) 2 瓦。這類似于其他超低功耗通信系統(tǒng)中的接收器。幾乎所有的功耗都發(fā)生在對能源使用沒有限制的基站。


該系統(tǒng)類似于反向散射等被動通信方法。不同之處在于,在反向散射通信系統(tǒng)中,除了數(shù)據(jù)發(fā)射器和數(shù)據(jù)接收器之外,還有產(chǎn)生無線電波的第三個組件。數(shù)據(jù)發(fā)射器執(zhí)行的切換具有反射該無線電波的效果,然后在接收器處接收到該無線電波。

(作者:EDN綜合報道)

 

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