Des constructions intelligentes de condensateurs permettent à cette nouvelle puce de récepteur de rejeter 40 fois plus d'interférences

Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont mis au point une nouvelle conception de puce pour les appareils mobiles qui, selon eux, peut mieux rejeter les signaux indésirables, réduisant les interférences sans nuire aux performances.

"Beaucoup d'autres récepteurs à large bande ne font rien contre les harmoniques [provoquant des interférences] jusqu'à ce qu'il soit temps de voir ce que signifient les bits", explique l'auteur principal Soroush Araei à propos du travail de l'équipe, qui s'est concentré spécifiquement sur la réduction de l'impact des interférences harmoniques. "Ils le font plus tard dans la chaîne, mais cela ne fonctionne pas bien si vous avez des signaux de haute puissance aux fréquences harmoniques. Au lieu de cela, nous voulons supprimer les harmoniques dès que possible pour éviter de perdre des informations."

Ce que l'équipe a conçu est une puce avec une architecture de mixage d'abord, inspirée des techniques utilisées dans les processeurs de signaux numériques (DSP) pour le filtrage numérique par blocs. En adaptant ces techniques aux signaux analogiques, en utilisant des condensateurs ajoutés à la conception de la puce, l'équipe a pu réduire considérablement les interférences harmoniques - bloquant les interférences 40 fois plus fortes que ses concurrents avec seulement une réduction marginale de la force du signal reçu, souhaité.

Le secret réside dans l'utilisation des condensateurs, certains composants étant disposés en parallèle pour partager les charges et d'autres en série pour former des empilements. "Les gens ont utilisé ces techniques, le partage de charge et l'empilement de condensateurs, séparément auparavant, mais jamais ensemble", explique Araei. "Nous avons constaté que les deux techniques doivent être appliquées simultanément pour obtenir cet avantage. De plus, nous avons découvert comment le faire de manière passive dans le mélangeur sans utiliser de matériel supplémentaire tout en maintenant l'intégrité du signal et en réduisant les coûts."

"Nous sommes intéressés par le développement de circuits et de systèmes électroniques qui répondent aux exigences de la 5G et des futures générations de systèmes de communication sans fil", explique l'auteur principal Negar Reiskarimian, professeur adjoint, à propos de l'impact potentiel des travaux de l'équipe. "Lors de la conception de nos circuits, nous recherchons des inspirations d'autres domaines, tels que le traitement numérique du signal et l'électromagnétisme appliqué. Nous croyons en l'élégance et la simplicité des circuits et essayons de proposer un matériel multifonctionnel qui ne nécessite pas d'alimentation supplémentaire ni de zone de puce."

Le travail de l'équipe a été accepté pour être présenté à la conférence internationale IEEE sur les circuits à semi-conducteurs (ISSCC) 2023, mais n'était pas encore accessible au public au moment de la rédaction. Plus d'informations sont disponibles sur MIT News.