Plazmonik çip teknolojisi RTWO çip tasarımında yeni bir paradigma açar

Dörtlü osilatör, modern kablosuz sistemler için bir çekirdektir, ancak faz doğruluğu ve FOM geleneksel olarak birbirine karşı ticaret yapılır: dörtgen voltaj kontrollü osilatörler, yüksek faz doğruluğu elde etmek için frekans çekimi için kareleme birleşimi gerektirir ve bu da rezonant Q-faktör degradasyonu ve böylece FOM ve faz doğruluğu bozulmasına neden olur; Döner travış-dalga osilatörleri (RTWOS), düzlemsel çip üretimindeki Möbius halka rezonatör kısıtlamaları nedeniyle negatif direnç birimlerinde mevcut faz yanlış hizalanması ve gürültü bozulmasından muzdaripken.

SPoof Yüzey Plazmon Polariton (Parodi SPP'leri) optik SPP'leri taklit edebilir ve bu nedenle SPP metamalzemeleri mikrodalga ve terahertz frekanslarında hassas elektromanyetik dalga manipülasyonlarını mümkün kılar. Parodi SPP'leri, düzlemsel devre konfigürasyonlarının avantajlarını güçlü alan sınırlaması, ayarlanabilir dispersiyon, alan geliştirme ve düşük karışma gibi benzersiz özelliklerle birleştirir. Bizim atılımımız yayınlandı Işık: Bilim ve Uygulamalar RTWOS'u yeniden tanımlamak için SPP'leri paro deve tutar. Bu inovasyonun anahtarı, tek tip dağılmış negatif direnç birimlerine sahip bir parodi spp möbius halka rezonatörünün etrafına inşa edilmiş bir meta-rtwo çipidir. Aşağıda kodu nasıl kırdık.

Yüksek faz doğruluğu ve Figh FOM ile mükemmel bir salınım elde etmek için, öncelikle kritik bir fiziksel gereksinim oluşturduk: Möbius halkasındaki her iletim hattı segmenti, salınım frekansında tam olarak 90 ° faz kaymalarını korumalıdır. Bu, tasarımımızın temeli olan rezonatör boyunca senkronize akım hizalamasını sağlar. Rezonatörü, tek kenarlı bir geçiş jumper yapısına sorunsuz bir şekilde bağlı üç geçişli olmayan parodi SPP şanzıman çizgisi ile tasarlıyoruz. Önerilen mimari olağanüstü faz kontrolleri sağlar ve ölçümler, dört farklı parodi SPP iletim hattının 0-100 GHz'de neredeyse aynı faz tepkisi sergilediğini doğrular. 25.5 GHz'de, maksimum faz farkı sadece 0.16 ° 'dır ve geleneksel mikrostrip çizgilerinde görülen 2.81 ° varyasyonu cüce eder. Bu hassasiyet, Möbius halkasının her segmentinin hedef frekansta tam olarak 90 ° faz kaymalarını korumasını ve rezonatör boyunca mükemmel akım senkronizasyonunu sağlamasını sağlar. Bitişik parodi SPP birimleri minimal karakteristik empedans sapması (25.5 GHz'de ≤2.1 Ω) gösterir, bu da sinyal yansımasını ihmal edilebilir% 0.5 enerji kaybına düşürür.

A, geçişsiz parodi spp TL'nin yapısı (L1, L2, L8, L5, L6 ve L4). B, çapraz jumper parodi spp TL'nin (L3 ve L7) yapısı. C, meta-RTWO ve MS-RTWO rezonatörlerinin faz-frekans eğrileri farklı uzunluklarda. D, meta-rtwo rezonatörünü oluşturan farklı parodi SPP birimlerinin karakteristik empedans ekstraksiyonu.
Şekil1 | Meta-rtwo rezonatörünün tasarımı.

A, Çaprazlanmamış parodi spp tl'nin yapısı (l1L2L8L5L6ve l4). B, Çapraz jumper parodi spp tl'nin yapısı (l3 ve l7). C, Meta-RTWO ve MS-RTWO rezonatörlerinin faz-frekans eğrileri farklı uzunluklarda. D, Meta-rtwo rezonatörünü oluşturan farklı parodi SPP birimlerinin karakteristik empedans ekstraksiyonu.

Standart 65NM CMOS işleminde üretilen meta-RTWO çip, bir zamanlar imkansız görünen mükemmel performansı elde eder: 0.21 ° faz hatası ve 188.5 dBC/Hz FOM. Dikkat çekici bir şekilde, bu sonuçlar gelişmiş 28nm teknolojiyi kullanarak geleneksel mikroşerit hatlarıyla son tasarımları aşıyor. Çıkarımlar derindir: Bu meta-rtwo teknolojisi, 6G büyük MIMO sistemlerinde gerçek zamanlı kalibrasyon için omurga olabilir, terahertz kuantum iletişimleri için alt pikosaniye senkronizasyonunu mümkün kılabilir ve yeni nesil akıllı ağlarda ışın oluşturma devriminde olabilir. Bazen, en küçük devreleri en büyük devrimleri tetikler.

a , meta-rtwo 芯片的显微镜图片。b 、 ms-rtwo 芯片的显微镜图片。c , meta-rtwo 和 ms-rtwo 的光谱测量结果。d 、 meta-rtwo 和 ms-rtwo 的 pns 测量结果。e , meta-rtwo 和 ms-rtwo 的正交信号相位误差测量结果。
Şekil 2 | Meta-rtwo'nun deneysel validasyonu
A, meta-rtwo çipinin mikroskop resmi. B, MS-RTWO çipinin mikroskop resmi. C, Meta-RTWO ve MS-RTWO spektrumunun ölçülen sonuçları. D, Meta-RTWO ve MS-RTWO için ölçülen PNS sonuçları. E, meta-RTWO ve MS-RTWO için kuadratür sinyal fazı hatalarının ölçülen sonuçları.


Yayımlandı

kategorisi

yazarı:

Etiketler:

Yorumlar

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir