توسط محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر صوت گرفت؛

طراحی و ساخت گیرنده آرایه فازی با قابلیت تنظیم دیجیتال در باند فرکانسی ۶۰ گیگاهرتز

۰۸ خرداد ۱۴۰۰ | ۱۱:۱۶ کد : ۶۲۰۰۰ دستاوردهای دانشگاه ها
تعداد بازدید:۳۷۷
محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر موفق به طراحی گیرنده آرایه فازی با توان مصرفی پایین و قابلیت تنظیم دیجیتال در باند فرکانسی ۶۰ گیگاهرتز شدند که با استفاده از آن می‌توان داده‌هایی با حجم بالا را انتقال داد.
طراحی و ساخت گیرنده آرایه فازی با قابلیت تنظیم دیجیتال در باند فرکانسی ۶۰ گیگاهرتز

به گزارش اداره کل روابط عمومی وزارت علوم به نقل از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دکتر مجید یعقوبی زنجانی فارغ‌التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «طراحی گیرنده آرایه فازی با توان مصرفی پایین و قابلیت تنظیم دیجیتال در باند فرکانسی ۶۰ گیگاهرتز» گفت: برای ارتباطات بی‌سیم، استانداردها و پروتکل‌های مختلفی تعریف شده است که معروف‌ترین آن وای‌فای است که تقریباً تمام تلفن های هوشمند، تبلت ها و رایانه های شخصی این ویژگی را دارند.
وی افزود: وای فای دارای سرعت محدودی است و برای کاربردهای داده حجیم امکان استفاده وجود ندارد؛ به عنوان مثال امکان ارسال بی سیم یک فیلم کیفیت بالا (Full HD) از طریق تلفن همراه و یا لب تاپ به تلویزیون و مشاهده همزمان آن وجود ندارد.
دکتر یعقوبی زنجانی ادامه داد: برای همین منظور یک استاندارد جدیدتر با سرعت بسیار بالاتردر مؤسسه مهندسان برق و الکترونیک (IEEE) تعریف شده است تا نیاز به انتقال داده با سرعت بالا و حجم بالا برطرف شود؛ اسم این استاندارد وای گیگ (WiGig) است.
فارغ‌التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر با اشاره به کاربردهای پروژه گفت: نتیجه این پروژه، تلفن همراه هوشمند، تبلت، رایانه های شخصی، تلویزیون هوشمند و به طور کلی هر وسیله ی دارای وای فای را پشتیبانی می کند.
گفتنی است اساتید راهنمای این طرح دکتر حسن غفوری فرد، دکتر محمد یاوری از اعضای هیئت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و دکتر شهریار میرعباسی (دانشگاه UBC کانادا) و با همکاری مهندس میلاد حقی کاشانی (دانشجو دکتری دانشگاه تورنتو کانادا) (دانش‌آموخته کارشناسی دانشگاه امیرکبیر) انجام گرفته است.
ل.س ۴۲/ ل.م ۵۴
وی با بیان اینکه فرکانس کاری وای گیگ در محدوده فرکانس ۶۰ گیگاهرتز و موج میلیمتری بوده و دارای پهنای باند زیادی است، بیان کرد: در حالی که وای فای در محدوده فرکانسی ۴/۲ گیگاهرتز و پهنای باند کم است.
به گفته دکتریعقوبی، مشکلی اصلی فرکانس ۶۰ گیگاهرتز پایین بودن توان ارسالی و یا دریافتی است که برای حل این مشکل از چند فرستنده و گیرنده استفاده می شود که به این روش آرایه فازی می گویند.
وی اضافه کرد: افزایش فرستنده و گیرنده ها باعث افزایش توان مصرفی می شود که این به معنای خالی شدن سریع باتری تلفن همراه و یا لبتاپ است؛ در نتیجه ما برای حل این مشکل تصمیم گرفتیم تا یک تراشه گیرنده آرایه فازی کم مصرف طراحی کنیم تا قابلیت بکار گیری در تلفن های هوشمند و لب تاپ ها را داشته باشد.
این محقق گفت: به طور کلی در زمینه میکروالکترونیک و بویژه طراحی تراشه (مدارات مجتمع) ابتدا روشها و ایده های قبلی مورد مطالعه قرار می گیرد، مشکلات و چالش ها مشخص می شوند. سپس با توجه به چالش ها تکنولوژی مورد نیاز ساخت تراشه انتخاب می شود (که در اینجا تکنولوژی ۶۵ نانومتر سی ماس است).
به گفته وی، پس از آن با توجه به مدل ها و داده هایی که شرکت ارائه دهنده تکنولوژی در اختیار ما قرار داده شروع به طراحی مدارها و پیاده سازی ایده ها می کنیم. پس از طراحی نیاز به شبیه سازی های خیلی زیاد و پیچیده میباشد تا صحت طراحی مشخص شود. از آن جایی که هزینه ساخت تراشه بسیار بالا می باشد این شبیه سازی ها بسیار حیاتی هستند. پس از دست یابی به مشخصات مورد نیاز، طرح تراشه به شرکت ساخت تراشه ارسال می گردد و پس از ساخته شدن، تراشه مورد آزمایش قرار می گیرد تا با نتایج شبیه سازی مقایسه شود.
وی تاکید کرد: اگر نتایج قابل قبول باشد، در افزاره های هدف مورد استفاده قرار می گیرد، در غیر این صورت نیاز به اصلاح تراشه وجود دارد و دوباره مراحل قبل تکرار می گردد.
این محقق افزود: این تراشه با کمی تغییرات قابل استفاده در تلفن های هوشمند، تبلت ها و رایانه های شخصی می باشد. به طور کلی در صنعت الکترونیک فرکانس بالا قابل استفاده است.
وی با اشاره به ویژگی های طرح گفت: ویژگی اصلی این گیرنده استفاده از تغییر فاز تلفیقی در مسیر رادیویی و نوسان ساز است که برای اولین بار مورد استفاده قرار گرفته است. این ویژگی منجر به کاهش توان مصرفی گیرنده به میزان قابل توجهی شده است.
فارغ التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر گفت: از دیگر ویژگی های این تراشه می توان به بهره توانی بالا، حساسیت بالا، رزولوشون زیاد فاز و بهره و قابلیت تنظیم دیجیتالی اشاره کرد.

دکتریعقوبی با بیان اینکه این طرح نمونه خارجی دارد، گفت: برخی از شرکت های بزرگ تلفن های هوشمند به ساخت این نمونه دست پیدا کرده اند و البته اگر نمونه دانشگاهی در نظر بگیریم دانشگاه های رتبه برتر دنیا نیز همچین نمونه هایی را ساخته اند. ولی در داخل کشور و دانشگاه صنعتی امیرکبیر این اولین نمونه طراحی و ساخته شده است.
وی با اشاره به مزیت های رقابتی طرح گفت: از مزیت های اصلی طرح می توان به کم مصرف بودن و کوچک بودن تراشه (۹۳/۰ میلیمترمربع) اشاره کرد. در زمینه ساخت تراشه کوچک بودن مساحت تراشه به شدت اهمیت دارد زیرا هزینه های ساخت را کاهش می دهد و برای تولید انبوه بسیار مناسب خواهد بود.
فارغ‌التحصیل دانشگاه صنعتی امیرکبیر با اشاره به کاربردهای پروژه گفت: نتیجه این پروژه، تلفن همراه هوشمند، تبلت، رایانه های شخصی، تلویزیون هوشمند و به طور کلی هر وسیله ی دارای وای فای را پشتیبانی می کند.
گفتنی است اساتید راهنمای این طرح دکتر حسن غفوری فرد دکتر محمد یاوری از اعضای هیئت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و دکتر شهریار میرعباسی (دانشگاه UBC کانادا) و با همکاری مهندس میلاد حقی کاشانی (دانشجو دکتری دانشگاه تورنتو کانادا) (دانش آموخته کارشناسی دانشگاه امیرکبیر)انجام گرفته است.
ل.س ۴۲/ ل.م ۵۴

کلید واژه ها: صنعتی امیرکبیر


( ۱ )