射頻 (RF) 開關是控制不同電路段之間射頻信號路由的電子元件，例如打開或關閉信號或重定向信號。這些開關是智能手機、手機信號塔和無線網(wǎng)絡等眾多通信技術運行的核心。
阿卜杜拉國王科技大學、巴塞羅那自治大學和其他機構的研究人員最近開發(fā)出了一種憶阻射頻開關，可在 100 GHz 以上的驚人頻率下工作。這些開關發(fā)表在《自然電子學》雜志上，可能有助于提高現(xiàn)有通信設備的數(shù)據(jù)傳輸速率。
研究人員開發(fā)的射頻開關基于憶阻器，這是一種雙端電子設備，在受到精心設計的電應力后，其電阻會發(fā)生變化。憶阻器本質上充當開關，可根據(jù)需要在關閉狀態(tài)(即高電阻阻止電流流動)和開啟狀態(tài)(即低電阻允許電流流動)之間切換。
該論文的主要作者 Mario Lanza 告訴 Tech Xplore：“用于毫米波 (mmWave) 應用的射頻數(shù)據(jù)傳輸開關是覆蓋 5G 和 6G 通信頻段的現(xiàn)代無線收發(fā)器的基本構建模塊。”
“其功能概念相當簡單：它們在 (i) 阻止來自電路不同部分的高頻信號(隔離)和 (ii) 以盡可能少的功率損耗傳輸信號之間切換。這聽起來可能很簡單，但實際上非常具有挑戰(zhàn)性，特別是當寬帶通信標準被推向更高的頻率(超過數(shù)百 GHz)以??提高電信數(shù)據(jù)速率時。”
在 100 GHz 以上的頻率下，需要仔細綜合考慮非理想性、器件寄生效應和性能，才能獲得可接受的性能。這些需求由集成電路 (IC) 內的不同組件來滿足，包括微機電系統(tǒng) (MEMS)、晶體管、二極管或變容二極管等半導體器件，以及最近基于金屬-絕緣體過渡材料的憶阻器。
所有這些元件都有其獨特的優(yōu)勢。然而，利用它們開發(fā)可在 100Gz 以上頻率下運行的無線通信解決方案迄今為止極具挑戰(zhàn)性。
該研究的第一作者塞巴斯蒂安帕索斯博士說：“憶阻器的結構相對簡單，在金屬電極(即電容器)之間夾有一層絕緣層或半導體層，能夠通過電刺激持續(xù)切換其電阻。”
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