Kiemelt kép: Wikimedia Commons
Gyakran előfordul, hogy tömegrendezvényen, például koncerten vagyunk, a helyiség megtelt, többezren élvezik kedvenc előadójukat. Szinte mindenki okostelefont használ, chatel, videót oszt meg, fényképez, közösségimédia-oldalra posztol. A telefonok annyi rádiófrekvencia-jelet küldenek és fogadnak, hogy törvényszerű az interferencia, gyengül a készülékek teljesítménye, gyorsan merülnek az elemek.
Hagyományos szűrőkkel sokfajta jel blokkolható, csakhogy ezek a szűrők méretesek, drágák, jelentős mértékben növelik a gyártási költséget. Az új kommunikációs technológiákkal, 5G-vel és az utána jövő vezeték nélküli rendszerekkel még nagyobb lesz a mobil adatforgalom, és ha az adatforgalom nő, gyakrabban fordul elő interferencia.
Tömegesen gyártható az új chip
A Massachusetts Institute of Technology (MIT) kutatói digitális jelfeldolgozásban ismert technikát átvéve, azon finomítva kerestek és találtak a jól ismert problémára széles rádiófrekvencia-spektrumban működő megoldást: a nem kívánt rádiófrekvencia-jeleket hatékonyan megállító eszközt, új mobiltelefonos chipet fejlesztettek. Az új eszköz teljesítménycsökkenés és több zaj nélkül akadályozza meg a nem kívánt bemenő jelek vételét.
Interferencia a vízben (Kép: Wikimedia Commons)
Speciális interferencia-típusra összpontosítva dolgoztak, és chipjük a teszteken mintegy negyvenszer jobban teljesített a többi szélessávú jelvevőnél. Mivel nem kell hozzá semmilyen pluszhardver vagy áramkör, tömeges gyártása sem okozhat gondot. Előre gondolva, a kutatók 5G-re és a későbbi generációs rendszerekre alkalmas eszközt igyekeztek létrehozni.
A fogadó chipet úgy alakították ki, hogy a rádiófrekvencia-jeleket azonnal alacsonyabb frekvenciájúakká alakítsa, majd egy, analóg jeleket digitálissá konvertáló eszköz kivonatolja a digitális adatokat. Ezzel egyrészt széles frekvenciatartomány lefedésére, másrészt a működési frekvenciához közeli interferenciák kiszűrésére is alkalom nyílik.
Se interferencia, se adatvesztés
Az úgynevezett harmonikus interferenciára viszont ki kellett találniuk valamit. Ez azt jelenti, hogy ha egy eszköz például egy gigahertzen működik, akkor a két, három stb. gigahertzes jelek interferenciát okoznak, és a frekvencia-átalakításnál a „harmóniák” nem különböztethetők meg az eredeti jelektől.
Vizuális interferencia (Kép: Wikimedia Commons)
Sok adóvevő csak a feldolgozás kései szakaszában kezd valamit a jelekkel, ami nagyon erős jelek harmonikus frekvenciájánál komoly bajokat okoz. Tehát minél előbb eltávolítják a nem kívánt harmóniát, annál kisebb az esély az információvesztésre. Az MIT-s kutatók az elektromos töltést megtartó kondenzátorok alkalmazásával, ki- és bekapcsolásukkal oldották meg az adatfeldolgozási problémát.
A kondenzátorok többféleképpen kapcsolhatók egymáshoz, és a frekvencia-átalakításhoz nagyon speciális elrendezést találtak ki rájuk. A speciális elrendezés és a jelfeldolgozás blokkos szűrési technikájának összekombinálásával két célnak kellett megfelelni: tűnjön el a harmonikus interferencia, és adatok se vesszenek el. A teszteken szimultán küldték el az óhajtott jelet és a harmonikus interferenciát. Utóbbit a chip hatékonyan blokkolta, és a jelerősség is csak minimálisan csökkent. Így érte el a legmodernebb eszközöknél is negyvenszer jobb, valóban megsüvegelendő teljesítményt.
