Récepteur innovant du MIT repousse les interférences pour optimiser les performances des dispositifs mobiles

ParisL'essor rapide des appareils sans fil à haute vitesse, tels que les téléphones 5G et les capteurs pour voitures autonomes, encombre les ondes. Bloquer les signaux qui peuvent interférer avec ces appareils est crucial, mais difficile. Des chercheurs du MIT ont conçu un nouveau type de récepteur sans fil capable de gérer plusieurs signaux simultanément et d'offrir des performances exceptionnelles.

Ce nouveau récepteur MIMO gère mieux les interférences plus fortes provenant de multiples directions que les modèles précédents. Il possède plusieurs caractéristiques importantes, telles que :

• Des antennes multiples pour émettre et recevoir des signaux de diverses directions
• Un circuit spécial appelé déphaseur non réciproque qui élimine les signaux indésirables
• Une conception reconfigurable et basse consommation

Leur système MIMO détecte et bloque les signaux indésirables rapidement, avant qu'ils ne se renforcent. Cela améliore les performances de l'appareil. Le déphaseur non réciproque contribue à éliminer les interférences dès le début de la chaîne de réception, permettant au dispositif de neutraliser jusqu'à quatre fois plus d'interférences que les dispositifs similaires.

Les étudiants diplômés Shahabeddin Mohin, Soroush Araei et Mohammad Barzgari ont présenté leurs recherches au Symposium IEEE sur les Circuits Radiofréquence et ont remporté le prix du Meilleur Article Étudiant.

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Les systèmes MIMO numériques comportent des éléments analogiques et numériques. La partie analogique utilise des antennes pour capter les signaux, qui sont ensuite amplifiés, abaissés en fréquence et convertis en signaux numériques. Dans la section numérique, le système traite ces signaux pour en extraire celui désiré. Cependant, des signaux d'interférence puissants peuvent supplanter le signal souhaité dès le début. Bien que les MIMO numériques éliminent généralement les signaux indésirables plus tard, cela devient difficile si l'interférence a déjà été renforcée.

Les chercheurs éliminent les interférences dès la sortie du premier amplificateur en utilisant quatre déphaseurs. Ces derniers détectent l'angle des signaux indésirables et ajustent leur phase afin de les neutraliser. En procédant tôt ainsi, ils empêchent les interférences d'affecter le récepteur. De plus, ces déphaseurs s'adaptent aux changements de localisation des interférences.

Avec leur nouveau concept de déphaseur compact et économe en énergie, l'équipe a rencontré des défis pour transformer leurs idées en un circuit fonctionnel. Ils visaient une haute performance tout en réduisant la taille et la consommation d'énergie. Leurs efforts ont abouti à la création d'une puce de 3,2 millimètres carrés, capable de bloquer des signaux quatre fois plus puissants que ceux que les dispositifs concurrents peuvent gérer.

L’équipe envisage d’agrandir l’appareil pour des systèmes plus vastes. De plus, elle souhaite qu’il soit compatible avec les nouveaux dispositifs 6G, qui rencontrent des problèmes d’interférences satellitaires. Par ailleurs, elle ambitionne d’employer des déphaseurs non réciproques pour d'autres applications. Cette recherche a été en partie financée par le MIT Center for Integrated Circuits and Systems.