Des chercheurs de Penn Engineering ont réussi à miniaturiser un nouveau filtre de signaux sans fil 6G « tout-en-un » révolutionnaire. Cela aiderait les appareils portables tels que les smartphones à obtenir une connectivité sans fil fiable sur des bandes sans fil spécifiques.
Des ingénieurs de l'Université de Pennsylvanie développent un filtre sans fil 6G « filtre à tous les métiers »
Plusieurs appareils sans fil envoient et reçoivent des signaux à tout moment. En fait, le « bruit du signal » ou les interférences sans fil sont l’une des raisons les plus courantes d’une mauvaise connectivité, d’appels interrompus ou d’une communication saccadée.
De plus, la 5G, la 6G et d’autres normes de communication sans fil modernes prennent rapidement de l’ampleur. Cela augmenterait le nombre de bandes sans fil. Les filtres sans fil aident les appareils à éliminer le bruit et à obtenir un canal de communication stable avec un émetteur-récepteur.
6G, nous voilà ! Penn Ingénieurs à @ESEatPenn ont développé un filtre réglable pour les fréquences plus élevées du spectre radio, permettant des communications sans fil plus puissantes qui n'interfèrent pas avec les satellites. En savoir plus : https://t.co/In0laOrYAw pic.twitter.com/2ufKtf2i2d
– Penn Ingénierie (@PennEngineers) 24 mai 2024
Traditionnellement, les fabricants d'appareils devaient utiliser des filtres fixes distincts pour chaque canal. Cependant, des ingénieurs de l’Université de Pennsylvanie auraient développé un « filtre pour tous les métiers ». En termes simples, le nouveau filtre de signaux sans fil compatible 6G pourra également bloquer d’autres fréquences.
Il s'agit d'un filtre miniature unique qui peut s'ajuster dynamiquement pour laisser passer toutes les fréquences souhaitées, a expliqué Troy Olsson, professeur agrégé en génie électrique et des systèmes (ESE) à Penn Engineering dans un article publié dans Communications naturelles.
Comment fonctionne le nouveau filtre sans fil et quelle est l’efficacité de la technologie ?
Les chercheurs ont utilisé un matériau magnétique appelé Yttrium Iron Garnet (YIG) pour construire le nouveau filtre de signaux sans fil 6G. L'appareil dispose d'un film YIG capable de générer des ondes microscopiques appelées ondes magnétostatiques.
Ces ondes peuvent résonner à différentes fréquences. La variation de fréquence est obtenue en modifiant le champ magnétique appliqué. Inutile de dire que le champ magnétique est modifié dynamiquement pour un réglage fin continu.
Les filtres YIG traditionnels nécessitent généralement des électro-aimants encombrants et gourmands en énergie. Cela les rend inadaptés aux appareils sans fil compacts. Cependant, les ingénieurs de Penn ont combiné un aimant permanent avec des aimants mobiles « programmables ».
Essentiellement, le nouveau filtre de signaux sans fil 6G peut remodeler le modèle de champ magnétique à la demande en utilisant de courtes impulsions électriques. L’aspect le plus fascinant est qu’une fois que les aimants sont entrés dans l’état magnétique souhaité, le circuit n’a besoin d’aucune alimentation pour le maintenir.
L’équipe a sans aucun doute beaucoup de travail à faire. Cependant, ce filtre de validation de principe serait capable de s'accorder sur une gamme incroyablement large de fréquences allant de 3,4 à 11,1 gigahertz.
Concrètement, le filtre des signaux sans fil peut fonctionner « de 600 MHz à 6 GHz ». Il s’agit de toute la gamme dans laquelle fonctionnent les bandes 3G, 4G et 5G. De plus, le filtre devrait également fonctionner sur l’ensemble du spectre 6G prévu et davantage dans un filtre réglable en continu, ont affirmé les chercheurs.
Si cela n'est pas assez prometteur, le nouveau filtre de signaux sans fil 6G présente « une perte de signal exceptionnellement faible de seulement trois à cinq décibels et un rejet exceptionnel des signaux d'interférence dans les bandes hors fréquence ». Cela signifie qu'un filtre unique et dynamique, installé sur n'importe quel appareil, pourrait empêcher la « diaphonie sans fil ». Cela aiderait à préserver l’intégrité du signal même dans une zone fortement encombrée par des bandes sans fil fonctionnant simultanément.
