Pesquisadores desenvolvem ressonador de alto desempenho para comunicação sem fio

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Pesquisadores desenvolvem ressonador de alto desempenho
para comunicação sem fio
Crédito da imagem: Unsplash+.
No domínio da comunicação sem fio, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Ciência e
Tecnologia da China fez um avanço significativo.
Liderados pelo professor Zuo Chengjie, eles criaram um novo tipo de ressonador que melhora a forma como
dispositivos eletrônicos como smartphones e tablets se conectam e se comunicam sem fio.
Tradicionalmente, os dispositivos usam uma tecnologia chamada Surface Acoustic Wave (SAW)
ressonadores para transmitir e receber sinais.
Estes são especialmente úteis em sistemas que operam abaixo de 2 GHz, que é uma medida de frequência
semelhante ao conceito de ajuste em diferentes estações em um rádio.
No entanto, à medida que a tecnologia avança para o 5G e o 6G, que operam em frequências mais altas e
exigem mais largura de banda, os antigos ressonadores SAW começaram a ficar aquém.
Os ressonadores tradicionais do SAW eram limitados porque usavam apenas um tipo de efeito piezoelétrico
– um método em que os materiais geram eletricidade quando mecanicamente estressados ou, vice-versa,
vibram quando a tensão elétrica é aplicada.
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Para lidar com essas limitações, a equipe do professor Zuo desenvolveu um novo tipo de ressonador,
conhecido como ressonador Coupled Shear SAW (CS-SAW).
Este ressonador inovador é construído sobre um material combinado chamado LiNbO3-on-SiC. Ao ajustar
cuidadosamente os ângulos e a espessura deste material, o dispositivo pode utilizar eficazmente dois efeitos
piezoelétricos diferentes ao mesmo tempo.
Isso significa que o ressonador pode operar eficientemente em frequências muito mais altas – cerca de 5
GHz a 6 GHz, que são essenciais para a comunicação sem fio de próxima geração.
O desempenho deste novo ressonador é impressionante. Possui um alto coeficiente de acoplamento
eletromecânico de 34%, um termo técnico que essencialmente mede a eficiência com que o ressonador
pode converter energia elétrica em energia mecânica e vice-versa.
Sua figura de mérito, que é uma forma de medir o desempenho global, chega a 221. Este é o mais alto
registrado para ressonadores que trabalham no alcance de 4 GHz e acima na última década.
O que isso significa para os usuários do dia-a-dia?
Com esse avanço, os dispositivos sem fio podem lidar com mais dados em bandas de frequência mais
amplas, levando a conexões mais rápidas e confiáveis. Isso pode melhorar tudo, desde streaming de vídeos
em seu telefone até garantir conexões de internet estáveis e rápidas em áreas lotadas.
O desenvolvimento do ressonador CS-SAW não apenas marca um avanço na tecnologia de ressonador,
mas também abre novas possibilidades para dispositivos futuros que exigem recursos de comunicação de
alto desempenho.
Isso pode levar a melhores filtros de banda larga, ressonadores ajustáveis e sensores altamente sensíveis,
expandindo os horizontes do que nossos dispositivos podem fazer.