Радиопередатчики в микромасштабе

RadioНасколько маленьким может быть действующий радиопередатчик, пригодный для обмена данными на разумной скорости? В современной прикладной науке есть направление, которое называется “наноэлектромеханические системы” (или, в англоязычном варианте, – nanoelectromechanical systems, NEMS). Сейчас там научились делать, на основе графена, компоненты радиопередающих систем, размеры которых измеряются микрометрами. Причём, передача модулированного радиосигнала, с использованием графеновых элементов, уже продемонстрирована на практике (пример).

Такой радиопередающий тракт можно целиком упрятать в микроэлектронный чип, при желании замаскировав под какой-то другой элемент. А лучше использовать несколько трактов, каждый из которых оптимизирован под свой диапазон частот. Это позволит увеличить пропускную способность. Естественно, потребуется та или иная антенна, но это дело наживное, особенно, если такой чип устанавливается, скажем, в компьютер, где немало металлических контуров.

Если к подобному скрытому радиопередатчику добавлена логика, формирующая защищённый от перехвата шумоподобный сигнал, то получается замечательный канал утечки, позволяющий получать данные с физически изолированных от внешних сетей компьютеров. Обнаружить такую дополнительную нагрузку, встроенную в ту или иную микросхему, – задача нетривиальная. Тем более, если принять специальные меры к сокрытию, например, изменяя свойства управляющих элементов внутри партии идентичных по топологии чипов.

()

Похожие записки:



Далее - мнения и дискуссии

(Сообщения ниже добавляются читателями сайта, через форму, расположенную в конце страницы.)

Комментарии читателей блога: 11

  • 1. 7th January 2014, 01:27 // Читатель Антон написал:

    Я в электронике профан, но все же… Нужны ли механические колебания для создания радиоканала?… По-моему нет. С трудом вспоминая школьный курс – нужна емкость и индуктивность. В пролинкованной статье NEMS предлагается для модуляции сигнала, т.е. такой себе аналог микрофона, нет?

  • 2. 7th January 2014, 20:22 // Читатель jno написал:

    А кому немодулированная несущая нужна?
    Только под CW-морзянку…

  • 3. 10th January 2014, 17:18 // Читатель mamon написал:

    можно передавать пропускаемые портами данные (лан, усб, вга и прочие).

  • 4. 10th January 2014, 17:59 // Читатель sarin написал:

    не совсем понимаю в чём новизна. что для изготовления контроллера некоего радиопротокола используют графен? слово, конечно, модное и красивое, но что в корне меняется? что интегральная схема получится ещё меньше и её легче будет спрятать? так это общая тенденция в электронике. вот если бы они антенну сделали из графена микрометровых размеров и в ту же БИС засунули… а так, в принципе, заставить передавать информацию по радио можно практически любую более менее сложную электронику. верно сказать, что сложнее заставить её этого не делать.

    и если из распбери можно сделать FM-трансмиттер с помощью куска провода и программы, то очевидно можно реализовать и такой вирус, который заразив целевой компьютер будет передавать в эфир некую информацию. даже если никаких штатных радиосредств нет. достаточно пина на котором можно довольно часто менять уровень сигнала и к которому примотан кусок провода сантиметров в десять.

    правда будет в одну сторону, но зато графен не нужен.

  • 5. 10th January 2014, 18:28 // Читатель jno написал:

    > можно передавать пропускаемые портами данные

    щаз…
    скороплюйность такого радиоканала шибко невелика будет.

  • 6. 10th January 2014, 18:53 // Александр Венедюхин ответил:

    > не совсем понимаю в чём новизна.

    По-моему, новизна там в том, что подобной миниатюризации “классическими” методами достичь не получается, нужны вот эти новые наномеханизмы.

  • 7. 10th January 2014, 19:59 // Читатель sarin написал:

    так это общая проблема электроники: дальнейшая миниатюризация требует новых материалов. и им видимо станет графен.

  • 8. 11th January 2014, 00:55 // Читатель cybsurg написал:

    Засунуть СВЧ-передатчик в чип то можно, но он будет давать наводки внутри кристалла на другие элементы микросхемы. А экранирование сразу выдаст такую структуру с головой. Даже если вывести СВЧ-сигнал на ногу чипа, то СВЧ-наводки попадут на проводники и элементы печатной платы со всеми вытекающими. Для того чтобы этого не было используют так называемые специальные полосковые линии и экранировку, которые не заметит разве что человек совсем не соображающий в электронике. Откройте любой мобильник и посмотрите GSM-модуль всегда экранирован от остальной схемы. Может быть я мало понимаю в радиотехнике, но запрятать СВЧ-передающий тракт внутрь другого чипа без качественного экранирования от схемы самого чипа противоречит правилам СВЧ-техники.

  • 9. 11th January 2014, 21:45 // Александр Венедюхин ответил:

    Технологическая идея как раз может быть “обратной”, то есть, состоять в том, чтобы наводки от других элементов передавать в эфир, модулируя, при помощи наноэлектромеханического дополнения, некую несущую.

  • 10. 13th January 2014, 06:12 // Читатель cybsurg написал:

    Ловим наводку с других элементов, передаём в эфир попутно создавая наводку на другие элементы и на выходе в результате получаем кашу. Абсолютно не эффективная технология съёма информации. Возьмём для примера матплату от компа: элементов – сотни. Каждый создаёт вокруг себя электромагнитное поле, пробиться через которое микропередатчику мощностью в сотые доли ватта ну никак не получится. Даже если предположить что это случится, то на расстоянии не больше нескольких сантиметров. И как с такого устройства снимать инфу? Сидя рядом?

  • 11. 13th January 2014, 10:27 // Читатель mamon написал:

    пропускная способность атмосферы рази выше чем всяких кабелей и дорожек на платах. разве что волноводы с 99% отражением могут конкурировать. так что с пропуском ок.
    частота выше 1 ГГц легко получит и чем меньше передатчик тем лучше.
    а антеннами могут служит сами дорожки кристалла с заземленными (для СВЧ) концами
    антеннами можно выбрать проводники так чтоб излучение имело максимум вертикально от чипа – это минимизирует наводок которых и без этого можно свести на минимум слегка повысив паразитную емкость дорожек – закорачивая наводки на “массу”.

    так что передавать можно. вопрос кто и как примет эти милливатты…