Receptor inovador do MIT aumenta desempenho de celulares ao bloquear interferências.

São PauloO rápido aumento de dispositivos sem fio de alta velocidade, como telefones 5G e sensores para carros autônomos, deixou as ondas de rádio bastante congestionadas. É crucial, porém desafiador, bloquear sinais que possam interferir com esses dispositivos. Pesquisadores do MIT desenvolveram um novo tipo de receptor sem fio que consegue lidar com múltiplos sinais simultaneamente e apresenta um desempenho excelente.

Este novo receptor MIMO lida melhor com interferências mais intensas vindas de várias direções comparado aos modelos anteriores. Ele possui várias características importantes, tais como:

• Várias antenas para transmitir e receber sinais de diferentes direções
• Um circuito especial chamado deslocador de fase não-recíproco que elimina sinais indesejados
• Design reconfigurável e de baixo consumo de energia

O sistema MIMO detecta e bloqueia sinais indesejados logo no início, antes que estes se fortaleçam, melhorando o desempenho do dispositivo. O desfaseador não recíproco ajuda a cancelar interferências no início da cadeia do receptor, permitindo que o dispositivo bloqueie até quatro vezes mais interferências do que dispositivos similares.

Os estudantes de pós-graduação Shahabeddin Mohin, Soroush Araei e Mohammad Barzgari apresentaram suas pesquisas no Simpósio de Circuitos de Radiofrequência do IEEE e venceram o prêmio de Melhor Trabalho Estudantil.

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Sistemas MIMO digitais possuem componentes tanto analógicos quanto digitais. A parte analógica utiliza antenas para receber sinais, que são depois amplificados, convertidos para uma frequência mais baixa e transformados em sinais digitais. Na seção digital, o sistema processa esses sinais para recuperar o desejado. No entanto, sinais de interferência fortes podem sobrepujar o sinal desejado logo no início. Embora sistemas MIMO digitais geralmente filtrem sinais indesejados mais tarde, isso se torna difícil se a interferência já tiver sido amplificada.

Os pesquisadores bloqueiam interferências na saída do primeiro amplificador utilizando quatro defasadores. Esses dispositivos detectam o ângulo dos sinais indesejados e ajustam sua fase para anulá-los. Ao fazer isso antecipadamente, evitam que a interferência afete o receptor. Além disso, esses defasadores podem se ajustar a mudanças nos locais de interferência.

O novo design do desviador de fase é compacto e consome pouca energia. Transformar suas ideias em um circuito prático foi um desafio. A equipe buscava alta performance mantendo o tamanho e o consumo de energia baixos. Conseguiram isso criando um chip com tamanho de 3,2 milímetros quadrados, capaz de bloquear sinais quatro vezes mais fortes do que os dispositivos concorrentes.

A equipe planeja aumentar o tamanho do dispositivo para sistemas maiores. Eles também querem que funcione com os novos dispositivos 6G, que enfrentam problemas de interferência de satélite. Além disso, pretendem utilizar desfasadores não recíprocos em outras aplicações. Esta pesquisa foi financiada em parte pelo MIT Center for Integrated Circuits and Systems.