Um circuito simples capaz de dobrar a largura de banda de dispositivos móveis

Um fator que afeta significativamente a largura de banda dos celulares nas redes móveis é o modo de transmissão: os aparelhos precisam alternar entre envio e recebimento de dados para evitar interferências em seu próprio sinal. Mas esta limitação poderá ficar no passado: pesquisadores da Universidade do Texas afirmam ter desenvolvido uma solução simples para o problema.

Sob liderança do professor Andrea Alù, o grupo criou um circuito que permite comunicação full-duplex, ou seja, que possibilita o envio e recebimento de sinais pelo mesmo canal de maneira simultânea.

Em termos práticos, este modo significa que o smartphone consegue, por exemplo, receber dados de uma torre de celular ao mesmo tempo que envia informações. Como resultado, a velocidade de transmissão pode simplesmente dobrar (é claro que este aspecto pode depender de outros fatores, de qualquer forma, há um ganho considerável de banda).

O truque está em uma técnica engenhosa, mas não necessariamente nova: o uso de um tipo de circuito conhecido como circulador, componente já bastante utilizado em sistemas de radar, por exemplo.

Basicamente, o circulador isola o sinal que entra do sinal que sai, evitando que um gere intercorrências no outro. Para tanto, o circuito trabalha com rotas únicas, por assim dizer: o sinal que entra pela porta 1 sempre sai pela porta 2; o sinal que entra pela porta 3 sai pela porta 4; e assim se segue.

No circulador criado por Alù e equipe, há uma “rotatória” de três vias. Os sinais podem entrar e sair por qualquer uma delas, mas mecanismos chamados “ressonadores espaçados” os fazem trafegar sempre no mesmo sentido. Este modo permite a devida diferenciação dos sinais enviados e recebidos e, consequentemente, o seu isolamento.

O circuito desenvolvido se baseia apenas em componentes convencionais. Não há imãs ou artefatos mais sofisticados, portanto, os custos acabam sendo baixos.

Para completar, o circuito original tem cerca de 2 centímetros de largura, mas a sua simplicidade permite miniaturização em níveis suficientes para integrá-lo a dispositivos móveis. Sequer é necessário fazer mudanças complexas no design interno do aparelho – pode-se até posicionar o circulador como uma peça independente próxima à antena.

Se o circuito é tão vantajoso assim, será que logo mais o teremos em smartphones e afins? O projeto é um avanço e tanto, certamente, mas pode demorar um pouco para sair dos laboratórios: fabricantes interessados precisam avaliar, por exemplo, o impacto de transmissões full-duplex no consumo de energia do aparelho.

Com informações: ExtremeTech, MIT Technology Review