研发出一体化6G无线信号滤波器

宾夕法尼亚大学工程学院的研究人员成功将革命性的新型“一体化”6G无线信号滤波器小型化。这将有助于智能手机等便携式设备获得与特定无线频段的可靠无线连接。

宾夕法尼亚大学工程师开发“万能滤波器”6G无线滤波器

任何时候都有多个无线设备在发送和接收信号。事实上，“信号噪声”或无线干扰是连接不良、掉线或通信不畅的最常见原因之一。

此外，5G、6G等现代无线通信标准正在迅速发展，这将增加无线频段的数量，无线滤波器可帮助设备消除噪声，并与收发器实现稳定的通信通道。

传统上，设备制造商必须为每个通道使用单独的固定滤波器。然而，据报道，宾夕法尼亚大学的工程师开发了一种“万能滤波器”。简而言之，新的兼容6G的无线信号滤波器将能够屏蔽其他频率。

宾夕法尼亚大学工程学院电气与系统工程系副教授特洛伊·奥尔森在《自然通讯》上发表的一篇论文中解释道，这是一个可以动态调整自身以允许任何所需频率通过的单个微型滤波器。

新的无线过滤器如何工作?该技术的效果如何?

研究人员利用一种名为钇铁石榴石(YIG)的磁性材料来构建新的6G无线信号滤波器。该设备有一个YIG薄膜，可以产生被称为磁静波的微观波。

这些波可以在不同的频率上产生共振。频率变化是通过改变施加的磁场来实现的。毋庸置疑，磁场是动态改变的，可以进行连续的微调。

传统的YIG滤波器通常需要体积庞大、耗电的电磁铁。这使得它们不适合紧凑型无线设备。然而，宾夕法尼亚大学的工程师们将永磁体与可移动的“可编程”磁铁结合在一起。

本质上，新的6G无线信号滤波器可以使用短电脉冲按需重塑磁场模式。最令人着迷的是，当磁铁调到所需的磁状态后，电路不需要任何电力来维持这种状态。

毫无疑问，该团队还有很多工作要做。不过，据报道，这款概念验证滤波器可以调谐3.4至11.1千兆赫的极宽频率范围。

实际上，无线信号滤波器可以在“600MHz至6GHz”范围内工作。这是3G、4G和5G频段运行的整个范围。此外，研究人员声称，该滤波器还应适用于整个计划中的6G频谱，并且只需一个连续可调滤波器即可。

如果这还不够令人期待，那么新的6G无线信号滤波器“信号损失极低，仅为3到5分贝，并且对频外干扰信号的抑制效果极佳”。这意味着，安装在任何设备上的单个动态滤波器都可以防止“无线串扰”。即使在无线频段同时运行且拥堵的区域，它也有助于保持信号完整性。