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可穿戴式設(shè)備正在我們的生活中扮演越來越重要的角色,人們希望它們更輕便,、待機(jī)時間更長?浙江大學(xué)專家日前研發(fā)出一種用于可穿戴設(shè)備的新型通信芯片,尺寸只有0.6平方毫米,,不過芝麻粒大小,,產(chǎn)業(yè)化前景看好。
可穿戴設(shè)備“瘦身”的一大關(guān)鍵是減少能耗,,并借此縮小電池體積,。浙大信息與電子工程學(xué)院趙博研究員說,相比傳統(tǒng)的無線通信,,可穿戴設(shè)備能夠“因地制宜”,,直接利用人體體表作為信號傳輸?shù)拿浇椋葴p少能耗,,又不需要天線,,是一個理想的解決方案。
但是這個方案也存在嚴(yán)重的問題,。要實(shí)現(xiàn)這種信號的通信,,需要一個21兆赫茲的載波,實(shí)際系統(tǒng)中這個載波在調(diào)制后會有一個長長的“尾巴”,,一直拖到接近0赫茲的低頻,。然而,一般的生理信號都在2兆赫茲以下的低頻段,,因此一旦通信信號打開,,它的“尾巴”就會嚴(yán)重干擾人體生理信號如心電圖、腦電圖等的監(jiān)測,。
曾有科研人員提出處理這個惱人的“尾巴”的方法,,他們通過在芯片外再疊加一個濾波器,在實(shí)驗室中已實(shí)現(xiàn)對“尾巴”的抑制比達(dá)到-80.3個分貝,,如用牢牢壓住尾巴,,防止其翹起來干擾生理信號。但趙博并不滿足于片外濾波器,,他想在單芯片上實(shí)現(xiàn)“修剪尾巴”,。
趙博成功利用數(shù)字化頻譜成型技術(shù)抑制發(fā)射機(jī)在2MHz以下的低頻頻譜,制備出新型芯片,。該芯片首次實(shí)現(xiàn)了全集成,,對2兆赫茲處處“尾巴”的抑制比達(dá)到-86.5個分貝,比國際領(lǐng)先水平改進(jìn)了6.2個分貝,,功耗也減少到十分之一,。與此同時,通過技術(shù)創(chuàng)新,他還縮減了芯片尺寸,,比國際最新的人體通訊芯片減小了80%以上,。
趙博希望,未來這項芯片技術(shù)能夠更早地應(yīng)用到產(chǎn)業(yè)化中,,“只有產(chǎn)業(yè)化才能體現(xiàn)實(shí)驗室芯片設(shè)計的價值,。”他表示,,這項技術(shù)面向可穿戴式設(shè)備,,可廣泛使用到醫(yī)療健康領(lǐng)域,如心電圖,、肌電圖的通信設(shè)備,。