物联网迎来5G升级：某机构创新芯片设计实现高效跳频
某机构研究人员开发出一种芯片组件，可显著提升5G网络中物联网连接的有效性和能效。这项技术突破代表了5G物联网技术的整体推进——利用电信标准的低延迟、高能效和大规模设备连接能力。
技术核心优势
- 低功耗运行：芯片功耗低于1毫瓦，同时有效过滤外部信号干扰
- 频率自适应：采用可切换电容网络（N-path结构），支持250MHz至3GHz频率范围
- 抗干扰能力：相比传统物联网接收器，干扰过滤能力提升30倍
实现原理
研究团队从模拟电路和功率电子领域汲取技术灵感，通过以下创新实现突破：
- 电容阵列设计：采用微型化电容组替代单一电容，按需切换匹配接收频率
- 前端滤波技术：在放大器接触信号前完成频率滤波，提高抗干扰效率
- 5G RedCap标准：基于精简版5G标准，支持频率跳转和大规模设备连接
应用前景
该技术适用于：
- 工业传感器网络
- 低功耗健康监测设备
- 智能摄像系统
- 可穿戴设备
技术挑战与解决方案
- 功耗限制：采用单数字毫瓦级功耗设计，支持能量收集技术
- 频率范围：当前支持250MHz-3GHz，目标扩展至6GHz全覆盖
- 制造工艺：基于22纳米CMOS工艺，可在主流芯片工厂量产
这项研究为5G物联网设备提供了重要的硬件基础，特别是在需要低功耗、高可靠性的应用场景中展现出显著优势。研究人员下一步将致力于消除对外部电源的依赖，并进一步扩展频率覆盖范围。