מבוא ל-Creative Active Filters

ההתפשטות של אלקטרוניקה לבישת ומערכות משובצות יצרה דרישה דחופה לרכיבים אלקטרוניים שיכולים להיות nd, למתוח, ולעמוד על משטחים שאינם מתוכננים ללא הקרבה של ביצועים.פילטרים פעילים קשיחים קונבנציונאליים - שנבנו על תת-קרקעיים קרמיקה או סטנדרטיים - הם חסרי ערך יסודי עבור חומרים אלה, אשר מאפשרים נוקשות מכנית שלהם לשילוב של בגדים חכמים, התאמות רפואיות, ומערך גמיש וניתוקטיבי, כמו גם פילטרים מתקדמים, תוך כדי שינוי יעיל של פילטרים, תוך כדי שינוי יעיל של חומרים מתקדמים, תוך כדי שמירה על פני דינמית של תכונות מתקדמות של דינמית, תוך כדי שינוי יעיל של תכונות הפעלה מחדש של דינמית של תכונות מכניות, תוך כדי שינוי יעיל של דינמית, תוך כדי שמירה על פנייתות, תוך כדי שמירה על פנייתות, תוך כדי שינוי יעיל של תכונות מתקדמות של תכונות מתקדמות של תכונות מתקדמות של תכונות הפעלה מחדש של תפקוד יעיל של תכונות הפעלה מחדש של תכונות הפעלה מחדש של תכונות הפעלה מחדש של תכונות הפעלה מחדש של תכונות אבטחה דינמית של תכונות מכניות, תוך כדי שינוי יעיל של תכונות הפעלה מחדש של תכונות אבטחה מתקדמות של תכונות אבטחה.

היתרון העיקרי של מסננים פעילים גמישים הוא ביכולת שלהם להיות מוטבע על תת-שכבות דקות, ציות כגון פולימד, פולימר גביש נוזלי, או פוליאוריט תרמופלסטיאטאן. על ידי החלפת לוחות מעגלים מודפסים קשיחים עם תת-שכבות אלה, מהנדסים יכולים ליצור מודולים שמקיפים סביב דיור מעוקל, שטף על העור, או בתוך ייצור זה, מקטין את גודל המערכת הכולל, משפר את הנוחות של המשתמש, ובאופן מהיר, אשר היורדמים חומרים מתקדמים, אשר היו מסוגלים לחקור במהירות, חומרים אלקטרוניקה, לאחר מכן, חומרים מתקדמים, חומרים מתקדמים, לאחר מכן, חומרים מתקדמים, אשר היו קיימים.

החידושים החומריים העיקריים לפילטרים גמישים

הביצועים של מסנן פעיל תואם תלוי קריטית על החומרים המשמשים את העקבות המוליכים, שכבות דיאלקטריות ורכיבים פעילים.מחקר עדכני דחף מעבר נחושת סטנדרטית-על-פואלימיד לכלול מנצחים מתוחים, מוליכים חשמליים-אלקטרו-קוגנטיים-פולשים, ומוליכים למחצה מעובדים לפתרון.

המונחים:

חיבורים מתכתיים מסורתיים נכשלים תחת לחץ רבילי כי סדקים propagate במהירות.כדי להתגבר על זה, מהנדסים פיתחו כמה גישות מוליך מתוחות:

  • (ב) ⁇ מתכת נוזלית (בקיצור:0) ⁇ מתכת נוזלית (למשל, ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ,0) ,2 (בלטינית:0) או נחשין מתכת עקבות של LT:1) עשויים נחושת או זהב, מחובר למצע של אלסטומר מחוספס לפני המצע, כאשר המצע מתפוגג, את השרידים מחוץ למטוס, ומספק טווח תאימות גדול.
  • (ב) ⁇ 0)NanocompositessFLT 1 של ננווטים כסף או צינורות פחמן מוטבעת במריצה גומי. Percolating רשתות לשמור קישוריות תחת לחץ תוך מתן מוליכות גבוהה.

המוליכים האלה יוצרים את הקשרים בין השאריות הנמוכות הדרושים לסינון שורות וקווי שידור.היכולת שלהם לשמור על התנגדות יציבה עד 50% או יותר לחץ רבילי מתרגמת ישירות למאפיינים מסננים עקביים כגון תדירות חיתוך וגורם איכות.

דיאלקטריק וג'סטריטים

עבור אלמנטים מסננים מבוזרים (למשל, קווי מיקרו-סטריפ או קפקאים ממוזגים, דיאלקטרי נמוך, גמיש מכני הוא חיוני. פולימיידי קלטות (Kapton) מציעים יציבות תרמית מעולה אבל מוגבלות מוגבלת. עבור יישומים מאוד תואמים, החוקרים משתמשים:

  • (FLT:0) ליקוויד קריסטל פולימר (LCP)veFLT:1) - ספיגה דלת לחות, קבוע דיאלקטרי יציב (*3.0), וגמישות טובה.
  • (FLT:0) Thermoplastic פוליאורתטן (TPUIRLT) 1:1 - מתוח עד 200%, אבל עם אובדן דיאלקטרי גבוה יותר; מתאים לסננים פעילים נמוך יותר.
  • (FLT:0) elastomers מבוסס-העל (PDMSrea)FLT:1 - בשימוש נרחב במכשירים מיקרו-השפעהיים וביו-רפואיים; ניתן לטעון עם חלקיקים של איסטום כדי להעלות את הקבוע הדיאלקטרי.

השילוב של מנצח מתוח ומצע דיאלקטרי תואם מאפשר מסנן פעיל להיות עטוף סביב כף יד, משולב בתוך נעל בלבד, או מוטבע בספינת ⁇ ללא דחיסה או מעגלים קצרים. מחקר מבטיח לאחרונה הראה מסנן טוטפל נמוך על תת-פס נמוך על מצע TPU ששמר פחות מ-0.5 dB תוספת אובדן לאחר 10,000 מחזורי bending ( 5 מ"מ).

ננו-חומרים ל- Active Components

פילטרים פעילים דורשים ממריצים תפעוליים לספק רווח משוב. סיליקון צ'יפס סיליקון מסורתי הם נוקשים, אבל גישות חדשות מאפשרות להם להיות דקים עד 10-20 מיקרומטר ומוטבעים בחבילות גמישות.בנוסף, FLT:0thin-film Transistors (TFTs) 1 LT 1 מבוסס על תחמוצת אבץ (ZNO) או indium-fazcine CMi) באופן ישיר ל-Ficated Actives (Fic Actives) CM) CMICO-Ficives) קומפקטיתיקים (מתקניים (TLC) CMOSTOST) CMICO) CMICO) CMICOSTOST (מתקניים (מתקניים גמישים (TGPS) CMICOOST) CMICO) CMICO-FLT2CDR) CMICO) CMICO) CMIGNOST) CMIGNOST CMIGNFLT2C.

מילים לשיר Flexive Filters

תכנון סינון פעיל על תת-שכבות גמישות חייב לקחת בחשבון שינויים בערכי הרכיב תחת זנים. Capacitors עשוי להשתנות עקב שינויים עוביים דיאלקטרי; מחנכים עשויים לשנות את תדירות ההתחדשות העצמית שלהם. Innovative topogies מקטין את ההשפעות האלה:

אדריכלות פילטר ו-Tunable Filter Architectures

(ה) לשמור על תדרי חיתוך מדויקים וצורה פס, מסננים פעילים גמישים המשמשים (FLT:0tunable רכיבים FLT:1Hz כגון varactors (מתאים ל-Facitors) או דיגיטלית מבוקרים קפקאטור 10.com משותף הוא גם FLT:2state-vard-of-FLT 3, אשר באופן עצמאי להתאים את איכות טבעית ותדירות באמצעות קיבולת משולבת (Factor)

חומרים שליליים עבור Q Enhancement

מחנכים גמישים סובלים לעתים קרובות מגורמים באיכות נמוכה (Q) בשל שכבות מתכת דקות ו substrates אובדן. פעיל מפגעים אימפולס שלילי יכול לפצות על הפסד זה על ידי הצגת התנגדות שלילית בלתי נשלטת בסדרה עם אינדוקטור.טכניקה זו שימשה במסננים גמישים של פסים על חיישן IoT, להגביר את Q מ -5 עד 40 ללא עלייה של גודל פיזי.

עיצובים שונים ומשתנים

מערכות לבישות הן נטייה להפרעות אלקטרומגנטיות (EMI) מהגוף האנושי ומקורות מלוכדים. מסנן דיפרנציאליות שונות להתנצלות - כגון דו-ממדית השונה או ה-Ttch המאוזן - לספק דחייה חד-פעוטת נפוצה-מונאלית נפוצה.כאשר מודפסת על סביבות תת-קרקעיות גמישות, מעגלים אלה שומרים על יחס CMRR גבוה (יחס דחייה מאוזנת-ממד) אפילו כאשר שמאלני וימין הם בעלי השפעה סימטרית, הם כעת, אשר נמצאים כעת, אשר ניתן לשלב קשר סימטרית-מחדש, אשר ניתן לשלב באופן דרמטי, בין-מסוגנן-מחדש, לבין סימטרי, לבין סימטרי, אשר ניתן לשלב בין-מחדש של דלקתי, לבין אותות מסחריים, לבין סימטרי, לבין מספר סימטרי, לבין אותות שונים, לבין סימטרי, לבין תאים, לבין תאים, לבין תאים שונים, אשר נמצאים כעת, אשר ניתן לשלב בין תאיים, אשר נמצאים תחת לחץ-מדומים, לבין תאים שונים, לבין תאים מסחריים, לבין תאים שונים, אשר נמצאים כעת, אשר נמצאים כעת, אשר נמצאים כעת, אשר נמצאים תחת לחץ דם, אשר נמצאים תחת לחץ מסחרי, אשר ניתן לשלב בין-מדומים, אשר ניתן

יישומים במערכות עקשות

מסננים פעילים גמישים ותואמים מצאו תועלת מיידית בצגים בריאותיים לבישים, טקסטיל חכם, ומכשירי מציאות מוגברת.היכולת שלהם להציב אותות ישירות במיקום החיישן מצמצם את אורך הכבלים ומשפרת את עוצמת המערכת.

מעקב אחר פאשי

צגים רציפה של גלוקוז, ECG כתמים, הדופק oximeters מסתמכים על מסנן נמוך-לאיט כדי לחלץ אותות פיזיולוגיים בנוכחות חפצים תנועה. רצף ECG טיפוסי משתמש מסנן קבוצתי פעיל דו-צדדי עם פס מ-0.5 הרץ עד 100 הרץ לאחרונה כדי 100 הרץ עד 100 הרץ כדי 100 הרץ הרץ כדי הרץ, את כל הסימון יכול לדבוק החזה במשך ימים ללא גרימת גירוי העור של פילטרים פעילים לעתים קרובות ( mcrepert) או שבבים Active Cvd) מ-S CULL CM Active CULL CM CULL (התיקים) הם מעל 100 סיליקון רכיבי CULL) מ-S) מ-S CERB ארוך יותר מ-S) או סיליקון ארוך יותר מ-S CM CHOCKERB ארוך יותר מ-S סיליקון סיליקון סיליקון סיליקון CM-S.

טקסטיל חכם ו- E-Textiles

אלקטרוניקה חודרת ישירות לתוך הבד מציגה דרישות מכניות קיצוניות.פילטרים פעילים לבגדים חכמים חייבים לעמוד על כביסה, התכווצויות, ו מתיחה של עד 50% בכיוון ה- Weft. לאחרונה על ידי קבוצות מחקר ב-FLT:0 צפון קרוליינה סטייט אוניברסיטת ליברפול 1FLT השתמש מסנן פעיל לחלוטין של טקסטיל עם חוטים מוליכים עבור הן קישורים בין-לוקסוח רוחות.

מציאות מדומה ומציאות

ראשי AR / VR דורשים מסננים קומפקטיים, קלים עבור אודיו, haptic, ועיבוד נתונים חיישן.פילטרים פעילים גמישים יכולים להיות רכובים ישירות על פס הראש או בתוך כוסות האוזן, להפחית את הצורך של קנונית כבדה.לדוגמה, מסנן קבוצתי תואם להפסיק בנוי על משטח פולימר נוזלי יכול לחסל 50 / 60 הרץ נצפים על ידי מסלולים, שיפור האובייקט הווירטואלי כדי לסינון משקל רפיח למטה.

יישומים במערכות Embedded

מעבר לחבושות, מסננים פעילים גמישים ותואמים משמשים יותר ויותר במערכות משובצות שבהן החלל מחוספס והתנגדות לרטטט היא דבר חשוב.

כלי רכב אוויריים ואוויריים בלתי מאוישים (UAVs)

ד"רונים ומערכות לוויין נהנים מפילטרים קלים, דקים-סרט שניתן להתחבר לעור הפנימי של פתיחות או לוחות. מסנן פעיל תואם יכול לשמש כתנאי מקדים לסיגנל של חיישן ממטרים, גירוסקופים, ולוחמי לחץ על מסננים אלה מופצות על פני עקומות, הם אינם דורשים לוחות ייעודיים, חופשיים עבור פילטרים מתקדמים, אשר פילטרים לא מותאמים ל-מתקני תקשורת פעילים.

אלקטרוניקה

כלי רכב מודרניים מכילים עשרות חיישנים לניהול מנוע, משככי כאבים וסיוע נהיגה.רבים מהחיישנים האלה ממוקמים באזורים הקשורים לתנודות, תנודות טמפרטורה, ורדיוני צמוד - כגון חיישנים מהירות הגלגל או מצלמות פנים.פילטרים פעילים גמישים יכולים להשתלב ישירות לתוך מחזורי חיישן, ולהבטיח כי דחיית הנגד נגד דליה מבוצעת קרוב ככל האפשר.

האינטרנט של הדברים (IoT) Edge Nodes

מכשירים IoT קצה לעתים קרובות צריך לפעול במקומות לא קונבנציונליים - לצד עמודי בטון, על רובוטים במפעל, או בתוך האריזה. מסנן פעיל גמיש יכול להיות עטוף סביב סוללה או אנטנה של Node, לחסוך שטח.היכולת הכוונון הפעיל של מסנן מאפשר למכשיר להתאים את רוחב הפס שלו על בסיס רמת סוללות או תנאי ערוצים.

אתגרים ביציבות ובייצור

למרות התקדמות משמעותית, יש להתגבר על כמה מכשולים לפני מסננים פעילים גמישים הופכים להיות כלוביקוויטים כמו עמיתיהם הנוקשה.

עייפות מכנית וגמישות

חוזרים על כיפוף, מתיחה, וטעינה טורסאלית יכולים לגרום עקבות מתכת לפצח, פולימרים פולימרים כדי להשמיד, ומכר משותףים כדי לשבור. בעוד שמוליכים מתכת נוזליים מצטיינים בתמתח, הם דורשים capsulation כי מוסיף עלות ועובי.ה הרכיבים הפעילים עצמם - במיוחד טרנזיסטורים דקים-סרטים - נוטים לסף שינויים תחת לחץ מכני לטווח ארוך, עדיין נדרשים על ידי טכניקות ספא ו-עשר חודשים (רק) עם מחזורים רפואיים.

אחריות ויציבות של פילטרים

מסננים גמישים לא יכולים להתאים את יציבות הטמפרטורה של רכיבים מבוססי קרמיקה.הקבוע הדיאלקטרי של elastomers שינויים עם לחות וטמפרטורה, גרימת תדירות הניתוק של המסנן לסחף. Active Rewards לעזור אבל להגדיל את צריכת החשמל ואת המורכבות.בנוסף, הסובלנות של רכיבים מודפסים כיום גבוהה יותר מאלה של מכשירים סטנדרטיים על פני השטח, מה שהופך את הייצור נמוך יותר עבור מסננים גבוהים (למשל, עם פסטה רוחב פסטה).

תהליכי ייצור סקאלה

רוב המסננים הפעילים גמישים עדיין מייצור מעבדה: ספין-קוטינג, photolithography על תמיכה גמישה, או הרכבה ידנית של שבבים דקים היברידיים.עבור לייצור בנפח גבוה דורש הדפסה רול-ל-לורד, איסוף ו- החלפה על הסרט, וטרימוץ לייזר אוטומטי כמו ברונר מדע ודפונט מפתחים דיוואלקטרי דיוומים חשמליים ועברים קלים, אבל שילוב של שבבים פעילים של Apple הוא כבר אינטגרציה.

כיוונים עתידיים

במבט קדימה, מספר שדרות מחקר מרגש מבטיח להביא מסננים פעילים גמישים לתוך אלקטרוניקה הזרם המרכזי.

חומרים עצמיים והגדרה מחדש

חוקרים מטביעים מיקרו-capsules של מונומר וזרז לתוך תת-קרקעית אלסטומרית.כאשר סדקים טפסים, הקפסולות פורצות, שחרור המונומר כי פולימרים ומשחזר את המנצח.מוליכים אלה-עצמים הוכחו עבור מעגלים בתדר נמוך; הרחבת השימוש שלהם לסננים פעילים גבוה יכול לשפר באופן דרמטי את תוחלת החיים.

AI-Optimized Tuning ו- Calibration

ניתן להשתמש באלגוריתמי למידת מכונה כדי לחזות את השינוי התדירות של מסנן בהתבסס על זנים, טמפרטורה, וחיישנים לחות משולבים על אותו תת-קרקעי גמישה.על ידי מניעת עקומת קלמנט, מסנן פעיל יכול להתאים את המתח הכוונון או משקל דיגיטלי כדי לשמור את התגובה שלו בתוך ספקטרום.עבודה מוקדמת מ FLT:0a צוות ב MITFIR 1LT:1LT הראה כי רשת עצבית על 500 מ"מ"מ"מ יכול להפחית את הפילטר פעיל של 1.5%.

3D הדפסה של מערכות מסנן Active Active Filter Systems

ייצור Additive מציע נתיב להתאמה מהירה והתאמה אישית. הדפסה רב-ממדית של Multi-nozzle 3D יכול להפקיד עקבות התנהגותיות, שכבות דיאלקטריות, ואפילו מטביע שבבים פעילים בריצה אחת. A 3D- מודפס מסנן פעיל יכול להיות מתוכנן עם מבנה LITT הממקסם מכשירים ספציפיים תוך מתן תמיכה מכנית עבור רכיבים קריטיים.

מסקנה

עיצובים גמישים ותואמים של סינון פעיל מייצגים שינוי פרדיגמה כיצד אלקטרוניקה משולבים בסביבה היומיומית שלנו.על ידי מינוף חומרים כגון מוליכים מתכת נוזלי, דיאלקטריות מתוחות, וטרנסיסטורים פילים דקים, מהנדסים יכולים ליצור מסננים כי bend, למתוח, ותואמים ללא הקרבה של ביצועים חשמליים.