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电源/性能位:3月23日

光学媒体元脸;300 GHz CMOS收发器;能量收获背包。

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光学介质的METASURFACE
普渡大学的研究人员提出了一种新的方式在光学介质中存储信息例如cd和dvd,这可以提高存储容量和阅读时间。这项研究的重点是在微小天线的角度位置上编码信息,使它们能够在单位面积上存储更多的数据。

“储存能力大大增加,因为它仅由传感器的分辨率定义,您可以通过它确定天线的角度位置,”普渡工程学院电气计算机工程副教授Alexander Kildishev说。“我们将天线角度映射成颜色,颜色被解码。”

它们的方法遵循蓝光盘的批量生产的典型过程,其中硅压模复制了最终光盘的标准点和破折号,薄镍涂层添加以获得负印章。

“我们基于元的表面的”光学存储“就是这样,”王王说,这是一个前博士。捏造原型结构的学生。“在我们的演示原型中,信息通过电子束光刻”燃烧“,可以通过最终产品中更可扩展的制造过程复制。”


来自Purdue大学创新者的拟议各向异性元曲面具有高密度光学数据存储,动态彩色图像显示和加密的显着潜力。(来源:普渡大学)

除了允许存储更多信息,还提高了读出率。它采用表面浮雕铝质元表面,反映了偏振可调等离子体颜色,提供了高空间分辨率和机械/化学稳定性。

单个存储单元称为纳米吡丝,在其组成纳米纳米的方向上存储多位信息,其通过检查用两个线性偏振器检查反射的颜色序列来检索。

“你可以在附近放了四个传感器,每个传感器都会读取自己的光极化,”Kildishev说。“与使用带点和破折号的单个传感器,这有助于提高信息读出的速度。”

该团队正在寻找行业合作伙伴,以进一步开发技术,并表示应用程序包括安全标记和加密。

300 GHz CMOS收发器
东京理工学院科学家和NTT Corporation开发了一个基于CMOS的收发器对于300 GHz频段的无线通信,针对超过5G应用程序。研究人员表示,它代表了第一宽带CMOS相控阵系统,以在这种频率下运行。

在300千兆赫附近放大变得困难。虽然目前已经提出了一些300 GHz的cmos收发器,但它们要么缺乏足够的输出功率,要么只能在视线范围内工作,要么需要很大的电路面积来实现。

基于300 GHz CMOS的收发器设计是双向的;在接收器和发射器之间共享电路的大部分电路,包括混频器,天线和本地振荡器。这意味着所需的总电路复杂性和所需的总电路区域远低于单向实现中的总电路区域。

它还使用四个天线以相控阵配置。(Typically, 300 GHz CMOS transmitters use a single radiating element, which limits the antenna gain and the system’s output power.) Beamforming capability of phased arrays allows the device to adjust the relative phases of the antenna signals to create a combined radiation pattern with custom directionality. The antennas used are stacked “Vivaldi antennas,” which can be etched directly onto PCBs, making them easy to fabricate.


300 GHz带相控阵收发器的芯片显微照片由65nm CMOS实现。(资料来源:东京工程学院)

所提出的收发器使用具有双向操作的子发声混频器,并且需要具有相对较低的频率的本地振荡器。然而,这种混合导致低输出功率,该团队转向突出技术以提升它。

从东京技术解释的Kenichi Okada教授解释说:“迎靠的是一种方法,通常用于通过在靠近靠近它们不再线性的点的输出功率启用它们的操作来提高功率放大器效率的方法 - 这是没有失真的。在我们的工作中,我们使用这种方法通过在其饱和输出功率下操作混频器来增加传输的输出功率。“

新收发器的另一个值得注意的特征是其取消本地振荡器馈通(从本地振荡器通过混频器和输出)和图像频率(用于接收方法的常用干扰的“泄漏”)。

收发器在4.17毫米的区域实施2。它达到了26 GBaud的最大值,用于传输和18 Gbaud接收。

能量收获背包
清华大学的研究人员,北京地球科学大学,中国科学院提出了一个背包设计这使得负荷感觉更轻,收获能量。

背包利用两个弹性体伸展和缩小,使袋子保持稳定,因为穿着者走路。这导致穿着者上的大约20%的力减小。

此外,行走过程中,背包框架和负载之间的移动驱动了一个摩擦电动纳米发电机(TENG),以14%的效率将机械能转化为电能。研究人员发现,这种包可以为led、电子表和荧光灯提供能量。

该团队计划努力提高能源转换效率,但表示,如果可以进行,背包具有充满希望的小型可穿戴电子设备,GPS和保健传感器的电源。



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