11.03.2015

Создан первый в мире цифровой радиопередатчик, построенный исключительно на микропроцессорных технологиях

Впервые за всю историю существования радиотехники был создан полностью цифровой радиопередатчик, не использующий традиционных аналоговых элементов и схем и способный к генерации высокочастотных радиоволн исключительно при помощи цифровых интегральных схем, управляемых набором специализированных запатентованных алгоритмов. Столь прогрессивная технология может в недалеком будущем обеспечить качественный рывок в области радиосвязи, мобильных 5G-коммуникаций и оказать поддержку ряду малогабаритных многофункциональных устройств, входящих в состав так называемого Интернета Вещей (Internet of Things, IoT).

Значение данного достижения невозможно недооценить, каждый аспект генерации высокочастотных радиоволн производится исключительно при помощи последовательности управляющих битов и байтов. В созданном передатчике нет никаких аналоговых схем, никаких фильтров, конденсаторов, катушек индуктивности и прочих компонентов, встречающихся в традиционных радиопередатчиках. Новый передатчик, получивший название Pizzicato, состоит из небольшой горстки обычных компонентов, включая несколько цифровых интегральных схем, микропроцессор и антенну.

Передатчик Pizzicato, созданный специалистами компании Cambridge Consultants, уже прошел программу достаточно обширных испытаний, продемонстрировав полное соответствие широкому ряду технических требований. Помимо того, что использование цифровых технологий позволило сократить габариты передатчика до уровня микропроцессора с небольшой обвязкой, такой подход предполагает возможность динамического управления режимом работы устройства в режиме реального времени, что обеспечит более эффективное использование доступных радиочастотных диапазонов.

"В ходе самых первых испытаний передатчика мы организовали при его помощи 14 независимых каналов базовой станции сотовой связи" - рассказывает Монти Барлоу (Monty Barlow), руководитель отдела беспроводных технологий компании Cambridge Consultants, - "Это все демонстрирует захватывающий потенциал, способный изменить многие области, в которых используется беспроводная передача информации. И, кроме этого, создание передатчика Pizzicato полностью вписывается в закон Гордона Мура, определяющий снижение стоимости, размеров и расхода энергии с каждым новым поколением технологии производства кремниевых полупроводников".

Следует отметить, что увеличение эффективности беспроводных систем, использующих достаточно загруженные диапазоны радиочастотного спектра может быть реализовано при помощи способностей устройств производить анализ окружающей радио-среды в режиме реального времени и переключать свои настройки, моментально реагируя на мельчайшие изменения. Но, реализация таких интеллектуальных радиосистем при помощи традиционных аналоговых технологий связана со многими трудностями, а использование микропроцессорных технологий и программного управления позволит максимально упростить создание таких систем. Кроме этого, цифровые технологии могут открыть доступ к эффективному использованию более низкочастотной, менее 1 ГГц, части радиоспектра, которая используется в настоящее время не более, чем на 10 процентов.

"В будущем каждый мобильный телефон должен получить возможность доступа к быстродействующей широкополосной сети. И для этого потребуется большое количество крошечных, высокоэффективных и малопотребляющих радиопередатчиков" - рассказывает Монти Барлоу. - "Такого будет невозможно достичь при помощи обычных аналоговых методов. Только цифровое программное управление генерацией сигналов позволит по программе производить практически любую комбинацию сигналов, передаваемых на разных несущих частотах, динамически приспосабливаться к любым изменениям в условиях окружающей радио-среды и делать многое другое, чего невозможно получить при помощи обычных аналоговых технологий".

Источники:

1. dailytechinfo.org