Arsitektur Sirkuit Besutan MIT Bisa Blokir Sinyal Berdaya Tinggi

llustrasi sinyal — Ilustrasi/Copyright shuterstock/McLittle Stock

Liputan6.com, Jakarta - Ketika jaringan 5G semakin meluas, dan dengan sistem komunikasi nirkabel generasi mendatang yang akan segera hadir, mendesain perangkat yang dapat memblokir sinyal yang tidak diinginkan secara efisien sangatlah penting.

Namun, metode penyaringan sinyal konvensional cenderung mahal dan menaikkan biaya produksi. Guna mengatasi hal itu, tim peneliti di Massachusetts Institute of Technology (MIT) telah mengembangkan arsitektur sirkuit yang menargetkan dan memblokir sinyal yang tidak diinginkan pada input penerima tanpa mempengaruhi kinerjanya.

Tim MIT menggunakan teknik dari pemrosesan sinyal digital, yang memungkinkan chip mereka berfungsi secara efektif dalam sistem frekuensi radio pada rentang frekuensi yang luas.

Receiver mereka memblokir bahkan sinyal yang tidak diinginkan berdaya tinggi tanpa menimbulkan lebih banyak noise atau ketidakakuratan ke dalam operasi pemrosesan sinyal.

Bahkan, chip ini bekerja sekitar 40 kali lebih baik daripada receiver pita lebar lainnya dalam memblokir jenis gangguan tertentu, dan tidak memerlukan perangkat keras atau sirkuit tambahan, sehingga lebih mudah diproduksi dalam skala besar.

Para peneliti mengembangkan receiver chip dengan menggunakan arsitektur "mixer-first". Ini berarti sinyal frekuensi radio segera dikonversi ke sinyal frekuensi yang lebih rendah sebelum diteruskan ke konverter analog-ke-digital untuk mengekstrak bit digital yang dibawanya.

Meskipun efektif, mixer-first receiver rentan terhadap jenis gangguan tertentu yang dikenal sebagai gangguan harmonik; gangguan itu berasal dari sinyal yang memiliki frekuensi kelipatan dari frekuensi operasi perangkat.

Selama WFH sinyal internet WiFi jadi hal penting yang kita butuhin sehari-hari. Supaya gak jadi masalah, kita kasih tahu deh cara supaya sinyal WiFi kamu gak putus-putus.

2 dari 4 halaman

Penggunaan Kapasitor

Untuk mengatasi hal ini, tim MIT mengadaptasi konsep pemrosesan sinyal digital ke domain analog dengan menggunakan kapasitor, yang menahan muatan listrik. Kapasitor diisi daya pada waktu yang berbeda saat sinyal diterima, kemudian dimatikan sehingga muatan dapat disimpan dan digunakan kemudian untuk memproses data.

Dengan menghubungkan beberapa kapasitor secara seri dan melakukan pembagian muatan, perangkat ini dapat memblokir gangguan harmonik tanpa kehilangan informasi apa pun.

Para penliti mampu memblokir sinyal harmonik secara efektif hanya dengan sedikit pengurangan kekuatan sinyal dan menangani sinyal yang 40 kali lebih kuat daripada penerima pita lebar yang canggih sebelumnya.

"Kami tertarik untuk mengembangkan sirkuit elektronik dan sistem yang memenuhi tuntutan 5G dan sistem komunikasi nirkabel generasi mendatang," ujar penulis makalah Negar Reiskarimian, Asisten Profesor di X-Window Consortium Career Development MIT dikutip dari rilis resmi MIT.

3 dari 4 halaman

Terinspirasi dari bidang lain

Dalam mendesain sirkuit itu, kata Reiskarimian, mereka mencari inspirasi dari bidang lain, seperti pemrosesan sinyal digital dan elektromagnetik terapan.

Kami percaya pada keanggunan dan kesederhanaan sirkuit dan mencoba menghadirkan perangkat keras multifungsi yang tidak membutuhkan daya dan area chip tambahan," tutur Reiskarimian.

Hasil karya penelitian ini dipresentasikan di International Solid-States Circuits Conference. Dengan memperkenalkan arsitektur chip inovatif mereka ke stadion yang penuh sesak selama pertandingan sepak bola, mereka mendemonstrasikan bagaimana chip tersebut dapat secara efisien memblokir sinyal yang tidak diinginkan dan menghindari gangguan yang memperlambat kinerja perangkat dan menguras baterai.

Dengan jaringan 5G yang sedang naik daun, sirkuit tim ini menawarkan solusi menarik yang berpotensi diterapkan pada sistem komunikasi nirkabel lainnya di masa depan

4 dari 4 halaman