Die IoT-Technologie steht immer noch vor vielen Herausforderungen: Forscher der Universität von Arkansas und des Royal Institute of Technology der KTH haben für diese Probleme ein drahtloses System entwickelt, das in IEEE Electron Device Letters dieses Monats vorgestellt wird. Er hat eine Arbeit veröffentlicht, die einen Mischer beschreibt, der von Raumtemperatur bis zu 500 Grad Celsius arbeiten kann, und der Mischer ist eine wichtige Komponente in jedem drahtlosen System. Solch eine Hochtemperatur-integrierte Mischerschaltung.
IEEE-Fellow, Alan Mantooth, Professor für Elektrotechnik an der Universität von Arkansas, ein Experte für extreme Umweltelektronik In einigen Projekten ist es das aufregendste, zu versuchen, ein Sondenauto oder anderes zu setzen Einige Instrumente sind auf der Oberfläche der Venus platziert.Die aktuelle Arbeitszeit der Ausrüstung wird für mehr als zwei Stunden aufgezeichnet.Die durchschnittliche Temperatur der Venus an einem Tag ist so hoch wie 467 ° C, aber diese hohe Temperatur ist Schwefel.
Man muss nicht um die Welt reisen, um diesen höllischen Ort zu finden, denn auf der Erde gibt es für Mantutz und seine Kollegen ein interessantes Gebiet, etwa das Innere eines Erdgasturbinengenerators. das Zeitintervall für die Wartung heruntergefahren - unabhängig von Turbinenschaufeln und anderen Komponenten überprüfen muß, um wirklich obwohl Verlust durch die Redundanz der Turbine reduziert werden kann, aber ungeplante Ausfallzeiten werden eine Million Dollar wert Strom pro Tag, Mann Tuzi verbrauchen Professor sagt. Turbinenhersteller bevorzugen einen eingebauten Sensor zu haben, um ihnen zu sagen, wenn Teile ausgetauscht werden müssen. "Geräte außerhalb Hersteller heruntergefahren einen solchen Plan zu vermeiden und den Wartungszyklus durch die tatsächlichen Daten zu setzen. Allerdings sind diese Sensoren müssen Sie arbeiten in Hochtemperaturdampf nahe 1000 ° C und aufgrund der großen Nähe von schnell rotierenden Turbinenschaufeln müssen sie auch elektromagnetischen Kräften von etwa 14.000 Gauss (Gs) widerstehen.
Der Mischerchip und die peripheren passiven Komponenten werden in die Testplatte eingebettet, wonach sie auf 500 Grad Celsius erhitzt und getestet wird.
University of Arkansas Team untersucht auch den Sensor für Verbrennungskammer-Dieselmotor, so dass der Computer besser die Effizienz eines Dieselmotors steuern kann. Das Team entwickelt und elektronische Geräte verwendet, um einen Bohrer am Boden des Bohrlochs zu fahren, wo die Temperaturen erreichen können 150 ° C
Im Zusammenhang mit diesen Anwendungen stellt Silizium möglicherweise nicht das optimale Halbleitersubstrat dar. Die Bandlücke von Silizium ist zu schmal, um leicht eine Elektronenbewegung in Hochtemperaturumgebungen zu erzeugen, selbst wenn sie nicht benötigt wird. solche Themen mit breiter Bandlücke Materialien nicht existieren, wie Galliumnitrid, Siliciumcarbid. die große Bandlücke und eine bessere thermische Leistung unter Berücksichtigung der Royal Swedish Institute of Technology und der University of Arkansas Team wählte Siliziumkarbid "In Hochtemperaturumgebungen versagt Hartmetall nicht", sagte Mantutz.
Die integrierte Mischerschaltung wurde von einem Team von Professoren des Royal Institute of Technology, Ana Rusu, entworfen und dann von dem Team von Professor Mantutz von der Universität von Arkansas verpackt und kehrte schließlich zum Team von Professor Rusu zurück, um den Test abzuschließen. Eine Abwärtswandlung von 59 MHz zu 500 kHz wird für die nachfolgende Signalverarbeitung implementiert.