MIT研發革命性5G接收晶片：體積更小、更省電、抗幹擾能力提升30倍

麻省理工學院的研究團隊近期開發出一款專為5G物聯網裝置設計的微型接收晶片，採用創新的電容堆疊技術，能有效阻絕無線幹擾，其抗幹擾能力比傳統無線接收器提升了驚人的30倍。

這款低功耗、低成本的接收晶片特別適合需要長時間運作的穿戴式健康監測裝置、環境感測器、智慧溫控器、監視攝影機及工業監測裝置等物聯網裝置。研究團隊透過特殊的被動濾波機制，讓晶片在靜態功耗不到1毫瓦的情況下，同時保護接收器放大器的輸入端與輸出端，避免受到可能導致裝置當機的無線訊號幹擾。

關鍵技術在於革命性的預充電堆疊電容設計，以及由微型開關組成的網路系統。這些微小的開關元件相比傳統物聯網接收器所使用的元件，所需的開啟與關閉功率大幅降低。研究團隊更巧妙地利用放大過程中的「米勒效應」，讓電容能以更小的體積達成相同的效能。

「這項技術將大幅拓展物聯網裝置的應用可能性，」該研究論文的主要作者、MIT電子工程與電腦科學系研究生Soroush Araei表示，「無論是健康監測裝置或工業感測器，都能因此變得更輕巧、續航力更持久，在無線訊號複雜的環境如工廠現場或智慧城市網路中，表現也會更加穩定。」

研究團隊還克服了低電壓運作的技術難題。他們開發出獨特的「自舉時脈」電路技術，在僅0.6伏特的供電條件下，仍能確保開關元件穩定運作。這項創新讓新款接收器在功耗不到1毫瓦的條件下，阻絕諧波幹擾的能力達到傳統物聯網接收器的30倍。

這款接收器的核心電路面積僅0.05平方毫米，由於採用開關和預充電電容而非複雜的電子元件，生產成本也更為經濟。更重要的是，其寬頻設計能相容現有及未來的各種物聯網裝置標準。

研究團隊的下一步目標是開發無需專用電源的版本，計劃透過環境中的Wi-Fi或藍芽訊號來為晶片供電，進一步擴大應用可能性。這項突破性研究已發表於IEEE射頻積體電路研討會。

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