研究人员开发高频低功耗开关,彻底改变 6G 通信

  该交换机以高频和低功耗运行,通过提高能源效率和实现更快、更可靠的连接来解决 6G 通信中的关键挑战。1721173871(1).jpg

  阿拉巴马大学、德克萨斯大学奥斯汀分校和里尔大学的研究人员 开发了一种电信交换机,它可以在高频下运行,同时保持低功耗。它是 6G 通信系统的关键组合,因为它通过减少能源消耗来提高可持续性。传统交换机在 6G 所需的频率下存在高功率要求和低效率的问题。这项创新克服了这些限制,使其成为无线通信的核心发展。

  该开关采用二维 (2D) 材料,特别是二硫化钼 (MoS₂),这种材料以其出色的电气性能而闻名。通过将 MoS₂ 与二氧化硅 (SiO₂)和金电极集成在一起,研究人员创造了一种能够以最小的功耗进行高频操作的设备。

  该开关的高频性能是通过利用 MoS₂ 的独特性质实现的。这种 2D 材料位于二氧化硅和金电极之间,形成了一个场效应晶体管 (FET),可以高速切换且能耗低。MoS₂ 特别具有优势,因为它厚度薄、机械柔韧性好、载流子迁移率高,这些对于高频应用至关重要。

  该团队证明,他们的开关可以在高达 100 GHz 的频率下工作,远高于现有开关的性能。此外,该开关还能够最大限度地减少漏电流,从而提高能源效率,漏电流是高频设备中常见的问题。

  这一进展对 6G 通信的影响是巨大的。6G 网络预计将支持广泛的应用,包括超高速移动宽带、沉浸式增强现实(AR)、虚拟现实(VR) 体验和物联网(IoT)。高频低功耗开关有望在这些进步中发挥关键作用,实现更快的数据传输、更低的延迟和更可靠的连接。

  这种转变还解决了开发 6G 技术的主要挑战之一:能源效率。随着对无线连接的需求不断激增,降低网络组件的能耗对于确保可持续和可扩展的基础设施变得越来越重要。

  为什么这有关系?

  这种高频低功耗开关的开发为实现更快、更高效、能够满足日益增长的数字应用需求的 6G 网络奠定了基础。这项创新通过大幅降低能耗,提升了用户体验,并有助于实现通信网络的整体可持续性。


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