darpa资助的一个研究小组最近表示,它已开发出一种微小的硅基电路组件,可以双射频(RF)无线communications-offering更快的网络搜索能力以及更小的发展,更便宜,更容易升级为雷达、天线阵列信号情报和其他应用程序。
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这项工作是由哥伦比亚大学电气工程师领导的Harish Krishnaswamy和Negar Reiskarimian美国国防部高级研究计划局(DARPA)的商业时间尺度阵列(ACT)项目正在寻求开发能够快速集成到更大、更先进系统中的无线电子组件。DARPA表示，ACT产品的目标是“缩短设计周期和现场更新，并突破传统障碍，例如阵列开发周期为10年，静态寿命为20- 30年，以及昂贵的服务寿命延长项目。”
在这种情况下创建集中称为“环行器”的电组件上通常用于控制电路中的信号流的方向。
循环器的主要特点是射频信号在电路中以电子波的形式传播，而电路的物理原理不允许这种波反向传播。这就是你所需要的最小化芯片上的干扰和保持信号分离。大多数材料不能发挥这一作用，因为射频流量可以通过它们双向流动;这些材料表现出工程师们所说的互惠行为。
“传统上，环行器都依赖于外部，铁氧体类磁铁力RF信号转换成通过下游电路单向过程。这些磁体与铁氧体材料已使环行器体积大，昂贵的，并且与所述主力微电路技术不相容，或CMOS，所以它已经难以小型化循环器的CMOS集成电路，” DARPA说。
简而言之，哥伦比亚大学的研究人员通过启用两ay或全双工通信设计，消除了对铁氧体和磁体的需求，从而解决了这些问题。
“这个新的循环器组件可以实现全双工系统，让你说话，听一次全部，”威廉·查普尔，在一份声明中DARPA的微系统技术办公室主任说。在雷达应用中，这种能力可以杜绝简短，但潜在的致命盲区的时刻，因为系统不会有分离的发送和接收模式之间切换。
通过将所需的频率减半，全双工通信有可能使网络的声音、数据和其他形式的信息容量翻倍。哥伦比亚研究人员Krishnaswamy说，在大功率雷达和其他需要大量发射器和接收器阵列的射频系统中，“一个紧凑、高效、高性能的循环器”使射频工程师更容易使他们的系统变小。
ACT研究只是美国国防部高级研究计划局目前致力于支持eh无线竞技场的项目之一。
今年3月，国防研究机构最近宣布了一项耗资200万美元的大挑战，名为the频谱协作挑战（SC2），其主要目标是灌输与收音机“先进的机器学习能力，使他们能够共同制定策略，以优化使用方式不能与今天的内在效率低下的做法无线频谱的预分配给指定的频率独占访问。”
DARPA称，各种用途分配固定频率的现行做法，不论实际，瞬间到瞬间的需求简直是太低效跟上实际需求，并威胁在军事和民用领域破坏无线可靠性，DARPA说。
该挑战预计将利用人工智能和机器学习领域最近取得的重大进展，并刺激这些研究领域的新发展，在其他领域的潜在应用，协作决策至关重要，”DARPA表示。
“DARPA Challenges have traditionally rewarded teams that dominate their competitors, but when it comes to making the most of the electromagnetic spectrum, the team that shares most intelligently is going to win,” said SC2 program manager Paul Tilghman of DARPA’s Microsystems Technology Office in a statement. “We want to radically accelerate the development of machine-learning technologies and strategies that will allow on-the-fly sharing of spectrum at machine timescales.”
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DARPA表示，将建立什么叫最大-的，其独一无二的无线测试平台 - “的罗马圆形大剧场——它将作为国家资产在SC2期间和之后服役，用于评估下一代无线电系统的频谱共享战略、战术和算法。“斗兽场”将让研究人员在真实的、用户定义的射频环境中，如繁忙城市社区或战斗环境中，远程使用智能无线电系统进行大规模实验。
实际SC2将包括在2017年和完成开始，到2020年年初入围的现场比赛谁幸存下来两个预赛三，长达一年的阶段。该团队，其无线电各类其他无线电设备的动态优化频谱使用协作最有效地将赢得200万$大奖，DARPA说。
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