Un circuit simple pourrait doubler les vitesses de données des téléphones portables

Un circuit relativement simple inventé par des chercheurs de l'Université du Texas pourrait permettre aux smartphones et autres appareils sans fil d'envoyer et de recevoir des données deux fois plus vite qu'aujourd'hui.

Ce circuit pourrait permettre aux téléphones portables et autres appareils de doubler leur bande passante de données.

Le circuit permet à une radio d'envoyer et de recevoir simultanément des signaux sur le même canal - ce que l'on appelle des communications en duplex intégral. Cela devrait se traduire par un doublement de la vitesse à laquelle les informations peuvent être déplacées sans fil.

Les radios d'aujourd'hui doivent envoyer et recevoir à des moments différents pour éviter de noyer les signaux entrants avec leurs propres transmissions. Lorsqu'un smartphone accède à Internet via une tour de téléphonie cellulaire, par exemple, sa radio bascule entre l'envoi et la réception, de la même manière que deux personnes en conversation se relaient pour parler et écouter.

Le nouveau circuit, connu sous le nom de circulateur, peut isoler les signaux entrant dans un appareil de ceux qu'il envoie, agissant comme une sorte de filtre sélectif entre l'antenne d'un appareil et ses circuits radio. Les circulateurs sont déjà un élément crucial des systèmes radar, mais jusqu'à présent, ils ont toujours été construits à l'aide d'aimants puissants fabriqués à partir de métaux de terres rares, ce qui les rend encombrants et inadaptés aux circuits imprimés à l'intérieur d'appareils tels que les ordinateurs portables et les smartphones.

La nouvelle conception du circuit évite les aimants et n'utilise que des composants de circuit conventionnels. C'est très bon marché, compact et léger, dit Andrea Alù , le professeur agrégé qui a dirigé les travaux. C'est idéal pour un téléphone portable.

L'appareil de deux centimètres de large pourrait facilement être miniaturisé et ajouté aux appareils existants avec peu de modifications de la conception. Il s'agit simplement d'un matériel autonome que vous placez derrière votre antenne.

La conception du circulateur d'Alù ressemble et fonctionne comme un rond-point avec trois routes, sous la forme de fils, qui y mènent. Les signaux peuvent entrer ou sortir du cercle via n'importe lequel de ces fils. Mais les composants appelés résonateurs espacés autour de ce cercle forcent les signaux à le contourner uniquement dans le sens des aiguilles d'une montre.

Lorsque l'antenne d'un appareil sans fil est connectée à l'un des fils menant au cercle, elle isole les signaux qui viennent d'être reçus de ceux que l'appareil a générés pour la transmission elle-même. Le nouveau design est décrit par Alù et ses collègues dans un papier dans la revue Physique naturelle .

Il s'agit certainement d'un important développement de la recherche, dit Philippe Lévis , professeur agrégé à Stanford. C'est une toute nouvelle façon d'aborder un problème très ancien, et cela donne de très bons résultats. Cependant, Levis note qu'il reste du travail à faire pour convertir la percée du banc de laboratoire en quelque chose de pratique pour les bandes de fréquences cruciales utilisées pour les communications Wi-Fi, cellulaires et autres.

Alù dit que son circulateur peut facilement être ajusté pour fonctionner sur une large gamme de fréquences et qu'il explore des options pour commercialiser la conception. Le circuit pourrait, par exemple, aider à simplifier et à améliorer la technologie testée par certains opérateurs cellulaires américains et européens qui utilise une combinaison de logiciels et de matériel pour permettre des liaisons radio en duplex intégral (voir Le circuit intelligent qui double la bande passante).

Joel Brand, vice-président de la gestion des produits au démarrage Réseaux Kumu , qui a développé cette technologie, affirme que le nouvel appareil pourrait en effet être utile. Nous serions heureux d'en profiter, dit-il.

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