Novo Chip Wi-Fi dobra a Velocidade Sem-Fios com uma Única Antena

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Os cientistas nos Estados Unidos fizeram um grande avanço na tecnologia Sem-Fios, desenvolvendo um Chip Wi-Fi que apenas necessita de uma antena, em vez de duas, para transmitir e receber.

Apesar de isto já ser possível anteriormente, o estrangulamento com a transmissão e recepção através da mesma antena significava que cada função teria de esperar pela sua vez, o que aumenta a velocidade para o dobro. Este novo chip resolve esta limitação, e fazendo-o, dobra a capacidade (e velocidade) dos sinais sem-fios com uma só antena.

O sistema, chamado de comunicações full-duplex, envolve ter o transmissor e o receptor radio a trabalhar ao mesmo tempo na mesma frequência.

Os engenheiros eléctricos da Columbia University conseguiram alcança-lo no ano passado utilizando duas antenas, mas agora a mesma equipa conseguir desenvolver um componente ainda mais pequeno que só necessita de uma.

“A forma como eu gosto de pensar sobre isto é que é como ter uma conversação entre duas pessoas onde as duas pessoas podem conversar ao mesmo tempo, mas ainda assim ouvir o que estão a dizer uma à outra ao mesmo tempo”, diz o principal pesquisador Harish Krishnaswamy no vídeo abaixo.

“Portanto obviamente como deve calcular, se fosse capaz de fazer isso, as conversações levariam metade do tempo que levam agora. E similarmente, no full-duplex, se podermos ter transmissores e receptores a trabalhar ao mesmo tempo, na mesma frequência, nós conseguiríamos imediatamente dobrar a capacidade sem-fios na camada física”.

O componente que torna o full-duplex possível no novo chip da equipa é chamado de circulador. O circulador quebra a Reciprocidade Lorentz – um princípio no qual o electromagnetismo dita que as ondas têm de viajar do mesmo modo em direcções para a frente e para trás.

“Os circuitos recíprocos e sistemas são bastante restritivos porque não podemos controlar o sinal livremente”, disse um dos membros da equipa, Negar Reiskarimian, numa comunicação de imprensa. “Nós queríamos criar uma forma simples e eficiente, utilizando matérias convencionais, de quebrar a Reciprocidade Lorentz e criar um circulador de baixo custo à escala nano que pudesse ser integrado num chip”.

Normalmente, a Reciprocidade Lorentz pode ser quebrada utilizando imãs, mas os imãs não podem ser aplicação num chip de silicone. Para contornar isto, os pesquisadores utilizaram uma série de interruptores para emular os efeitos de magnetismo rodando os sinais ao longo de uma série de condensadores. Isto acaba por negar a reciprocidade e permitir sinais bi-direccionais numa antena de radio singular.

O resultado poderá um dia representar componentes mais pequenos e mais eficientes, em coisas como smartphones e tablets, e poderá também permitir novas abordagens à forma como as redes sem-fios trabalham. No fim de tudo, assim que todos os nossos dispositivos pessoais estiverem a transmitir e enviar dados ao dobro da velocidade que transmitem hoje, quem sabe o que poderá ser possível além disso? Coisas Fantásticas.


(Vídeo em Inglês)

[ScienceAlert]

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