Otomotiv ve endüstriyel mmWave radarı için yüksek kaliteli 'cıvıltılar'

imec kısa menzilli otomotiv ve endüstriyel radar uygulamalarında kullanılabilen mmWave radarı için yüksek kaliteli frekans modülasyonlu sürekli dalga (FMCW) sinyalleri üreten düşük güçlü bir faz kilitli döngü (PLL) gösterdi. Sağlık hizmetleri, otomotiv ve endüstriyel alanlarda popüler olan FMCW radarları, mesafe arttıkça büyüyen sinüzoidal dalgalar gönderir. 'Cıvıltı' adı verilen bu dalgalar, cıvıltı bir nesneden geri sekip giden cıvıltılara karışırken mesafeyi belirtmek için kullanılıyor, imec'i şöyle açıklıyor: basın bülteni. Ancak FMCW sinyallerinin yüksek kaliteli sinyaller olması gerekir.

Imec'in yeniliği, frekans modülasyonunda (rms-FM hatası) 12 kHzrms kadar düşük bir hata ile 41 µs kadar hızlı cıvıltılar üreten, dijital olarak kalibre edilmiş bir şarj pompası (CP) PLL'dir. Düşük güç, PLL'nin tek bir patlamada cıvıltılar gönderdikten sonra gücü kapanabildiğinde ortaya çıkar. Imec, PLL'nin 16 GHz'lik bir cıvıl bant genişliği ile 1.5 GHz civarında ortalanmış son derece doğrusal, yüksek kaliteli cıvıltı sinyalleri ile hızlı başlatma ve sıfırlamalara sahip olduğunu söylüyor.

"Uygulamalar arasında sürücü ve yolcuların varlığını, hareketlerini ve sağlık durumlarını izlemeye yönelik kabin içi radar sensörlerinin yanı sıra park yardımı veya araç algılamaya yönelik kabin dışı sensörler de yer alıyor." şuraya Ilja Ocket, imec'te program yöneticisi. "PLL'miz aynı zamanda robotik radar uygulamalarına da kapılar açıyor - endüstriyel ortamlarda insan-robot etkileşiminin güvenliğini ve verimliliğini artırmak için cobot üzeri radar sensörlerini düşünün - yanı sıra küçük hareketli nesnelere veya dronlar gibi araçlara monte edilen radar sensörlerine de kapı açıyor. ISSCC'de, teknolojinin gelecekteki otomotiv ve endüstriyel uygulamalara yönelik potansiyelini sergilemek amacıyla CP-PLL'mizi imec'in mevcut 140GHz radar alıcısı ve verici bloklarıyla entegre eden işlevsel bir demo sunuyoruz. PLL aynı zamanda diğer taşıyıcı frekanslarla (örneğin 80 GHz) mmWave radar sinyallerine yukarı dönüşüm için de kullanılabilir.”

Terahertz boşluğunu atlamak

EPFL Mühendislik Fakültesi Güç ve Geniş Bant Aralığı Elektronik Araştırma Laboratuvarı'ndan (POWERlab) araştırmacılar, terahertz aralığındaki (0.3-30 THz arası) elektromanyetik frekanslarda çalışan elektronik cihazların verileri daha hızlı taşımasını sağlamanın bir yolunu buldular. Elison Matioli ve Mohammad Samizadeh Nikoo, galyum nitrür ve indiyum galyum nitrürden yapılmış bir yarı iletken üzerine dalga boyu altı mesafelerde desenli kontaklar kazıdı. Meta yapılar olarak bilinen bu kontaklar, cihazın içindeki elektrik alanlarının kontrol edilmesini mümkün kılar. Bir araştırmaya göre bu kontrol, doğada oluşmayan olağanüstü özellikler ortaya çıkarabilir. basın bülteni.

Samizadeh Nikoo, "Radyo frekansı alanlarını mikroskobik ölçeklerde manipüle etmenin, agresif ölçek küçültmeye gerek kalmadan elektronik cihazların performansını önemli ölçüde artırabildiğini bulduk" dedi. Ekip, modern elektronikteki terahertz açığını önlemek için optik yöntemler kullandı.

"İndüklenen radyofrekansları kontrol etme yeteneği, alt dalga boyu desenli kontakların kombinasyonundan ve elektronik kanalın uygulanan voltajla kontrolünden geliyor. Bu, meta cihazın içindeki kolektif etkiyi elektronları uyararak (veya uyarmayarak) değiştirebileceğimiz anlamına geliyor” diyor Matioli.

Matioli, transistörün küçültülmesinden vazgeçmeyi öneriyor gibi görünüyor. Matioli, "Giderek daha küçük cihazları açıklayan yeni makaleler çıkıyor, ancak galyum nitrürden yapılan malzemeler söz konusu olduğunda, frekans açısından en iyi cihazlar zaten birkaç yıl önce yayınlanmıştı" dedi. “Bundan sonra gerçekten daha iyi bir şey yok çünkü cihaz boyutu küçüldükçe temel sınırlamalarla karşı karşıya kalıyoruz. Bu, kullanılan malzeme ne olursa olsun geçerlidir.”

Ekip bulgularını Nature dergisinde yakın zamanda yayınlanan bir makalede yayınladı. Samizadeh Nikoo, M., Matioli, E. Terahertz uygulamaları için elektronik meta cihazlar. Doğa 614, 451–455 (2023). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05595-z

Kuantum sensörleri korelasyonları tespit ediyor

ABD Savunma Bakanlığı'nın Argonne Ulusal Laboratuvarı'ndan bir ekip, manyetik alan kuvvetlerini aynı anda birden fazla noktada algılamak için yeni bir yöntem buldu. basın bülteni. Ekip, tek elektronların hareketinden kaynaklanan küçük manyetik alanları yakalayabilen kuantum sensörleri kullanarak, doğru verileri elde etmek için spinden yüke dönüşüm yoluyla bir kovaryans çalıştıran bir yol buldu. Ekip, dönüşüm ve kovaryans sayesinde daha önce sahip olmadıkları atomik ve atom altı ayrıntılara erişim kazandı; bu da kuantum algılama verilerindeki düzeltmeleri bu şekilde bulmanın veya çürütmenin eşiğindeydi.

Ekip buna kovaryans manyetometrisi adını veriyor ve doğru ölçümler alınırken ilk zaman aşımı sonrasında zaman tasarrufu sağlıyor. Q-NEXT kuantum araştırma merkezi ekibin araştırmasını destekledi.