Los filtros electrónicos son esenciales para el funcionamiento interno de nuestros teléfonos y otros dispositivos inalámbricos. Eliminan o mejoran señales de entrada específicas para lograr las señales de salida deseadas. Son esenciales, pero ocupan espacio en los chips que los investigadores buscan constantemente.para hacer más pequeño. Un nuevo estudio demuestra la integración exitosa de los elementos individuales que componen los filtros electrónicos en un solo componente, reduciendo significativamente la cantidad de espacio que ocupa el dispositivo.
Investigadores de la Universidad de Illinois, Urbana-Champaign han abandonado el diseño convencional de red de filtros concentrados o distribuidos 2D en chip, compuesto por inductores y condensadores separados, por una sola membrana enrollada en 3D que ahorra espacio y que contiene ambos de forma independienteelementos diseñados.
Los resultados del estudio, dirigido por el profesor de ingeniería eléctrica e informática Xiuling Li, se publican en la revista Materiales funcionales avanzados .
"Con el éxito que nuestro equipo ha tenido en inductores y condensadores enrollados, tiene sentido aprovechar la naturaleza de autoensamblaje 2D a 3D de este proceso de fabricación para integrar estos diferentes componentes en un solo autoenrollamiento y espacio-dispositivo de ahorro ", dijo Li.
En el laboratorio, el equipo utiliza un proceso especializado de grabado y litografía para modelar circuitos 2D en membranas muy delgadas. En el circuito, unen los capacitores e inductores juntos y con líneas de tierra o señal, todo en un solo plano. La multicapaLuego, la membrana puede enrollarse en un tubo delgado y colocarse en un chip, dijeron los investigadores.
"Los patrones o máscaras que usamos para formar los circuitos en las capas de la membrana 2D se pueden ajustar para lograr cualquier tipo de interacciones eléctricas que necesitemos para un dispositivo en particular", dijo el estudiante graduado y coautor Mark Kraman.con diferentes diseños de filtros es relativamente simple usar esta técnica porque solo necesitamos modificar esa estructura de máscara cuando queremos hacer cambios ".
El equipo probó el rendimiento de los componentes enrollados y descubrió que, con el diseño actual, los filtros eran adecuados para aplicaciones en el rango de frecuencia de 1 a 10 gigahercios, dijeron los investigadores. Si bien los diseños están destinados a su uso en sistemas de comunicaciones por radiofrecuencia, el equipo postula que otras frecuencias, incluso en el rango de megahercios, también son posibles en función de su capacidad para lograr inductores de alta potencia en investigaciones anteriores.
"Trabajamos con varios diseños de filtros simples, pero teóricamente podemos hacer cualquier combinación de redes de filtros usando los mismos pasos del proceso", dijo el estudiante graduado y autor principal Mike Yang. "Tomamos lo que ya existía para proporcionar una nueva y más fácilplataforma para agrupar estos componentes más cerca que nunca. "
"Nuestra forma de integrar inductores y condensadores de manera monolítica podría llevar la integración de circuitos electrónicos pasivos a un nivel completamente nuevo", dijo Li. "Prácticamente no hay límite para la complejidad o configuración de los circuitos que se pueden hacer de esta manera, todo conun juego de máscaras. "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, Oficina de noticias . Original escrito por Lois Yoksoulian. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :