核反应堆级Wi-Fi芯片，扛住6个月极端环境

研究人员制造出一种足够坚固耐用的Wi-Fi接收器，可以在核反应堆内部工作。他们希望这种接收器能够成为用于核反应堆退役机器人的无线通信系统的一部分。

东京理科大学研究生成清康人于二月份在旧金山举行的IEEE国际固态电路会议（ISSCC ）上展示了这款无线接收器。该接收器承受了500千戈瑞的总辐射剂量，比外太空电子设备通常能承受的剂量高出几个数量级。

2011年福岛第一核电站发生核灾难后，工程师们开始使用机器人来勘察和清理现场。Narukiyo表示，这些机器人大多需要局域网（LAN）电缆，而这些电缆很容易缠绕在一起。他的团队，包括他的导师白根敦和日本高能加速器研究机构（KEK）的宫原雅也，正致力于开发一种无线系统，用于在这种恶劣环境下控制机器人。

即使在不那么极端的情况下，核电站的寿命也是有限的，它们需要安全拆除和去污，以便场地能够重新利用，这个过程被称为退役。退役过程耗时漫长，并且存在人员暴露于辐射的风险，因此工程师们希望机器人能够发挥作用。

对这类机器人的需求只会越来越大。根据2024年的一项研究，在已关闭的204座反应堆中，只有11座装机容量超过100兆瓦的核电站已完全退役，而未来20年内还将有200座反应堆达到使用寿命终点。

纳鲁基约表示，虽然用于太空探索的电子设备通常需要在三年内承受100至300戈瑞的辐射剂量，但核反应堆中运行的机器人需要在六个月内承受超过500千戈瑞的辐射剂量——至少是前者的1000倍。库卡公司制造的机械臂在失效前仅能承受164.55戈瑞的辐射损伤。相比之下，在进行脑部CT扫描时，人眼晶状体仅吸收60毫戈瑞的辐射剂量。

辐射加固

为了“强化”2.4GHz Wi-Fi接收器以抵御强辐射，成清和他的团队改变了其组件组合，最大限度地减少了晶体管的总数，并对剩余晶体管的几何形状进行了调整。

这些晶体管，即硅基金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET），包含一层极易受辐射损伤的氧化层。伽马射线会将正电荷捕获在氧化层中，从而降低器件性能并导致故障。他们还改变了晶体管本身的设计。器件的栅极控制着流过晶体管的电流。栅极尺寸越小，受辐射剂量的影响就越大。因此，他们加长并加宽了栅极。

研究人员将 Wi-Fi 接收器放置在辐射源上方进行测试

其次，他们研究了辐射对PMOS晶体管（电流主要由正电荷承载）和NMOS晶体管（电流主要由电子承载）的影响差异。PMOS晶体管更容易受到辐射损伤，因为正电荷会被困在氧化层中以及氧化层与半导体其他部分的界面处。Narukiyo解释说，这些电荷会累积，最终导致晶体管处于关断状态。为了弥补这一缺陷，新的接收器设计尽量减少了PMOS晶体管的使用，并用其他元件（例如没有氧化层的电感器）来替代它们。Narukiyo指出，NMOS晶体管的抗辐射能力更强，因为被困在氧化层中的正电荷在一定程度上会被困在界面处的负电荷所抵消。

成清和他的团队测量了接收器在接受辐射照射前的性能，以及在分别接受300 kGy和500 kGy的总剂量辐射后的性能。在接受辐射照射前，其性能与典型的Wi-Fi接收器相当。在达到最高辐射剂量后，接收器的增益下降了约1.5分贝。

成清表示接收器已经足够坚固，现在他希望进一步提升其性能。他还在研发发射器，以实现双向通信。由于需要产生高电流来生成Wi-Fi信号，这项工作更具挑战性。他说，他之前尝试过的版本在300千戈瑞的辐射剂量下就损坏了。该团队正在探索使用其他半导体材料，例如金刚石，来增强发射器的坚固性。

联发科推出Wi-Fi 8芯片平台Filogic 8000系列

今年年初，联发科推出Wi-Fi 8芯片平台Filogic 8000系列。Wi-Fi 8 旨在满足现代数字化和人工智能驱动环境的需求。其创新涵盖四大战略类别：

在多 AP 协调中，协调波束成形 (Co-BF)、协调空间重用 (Co-SR) 和多 AP 调度 (MAP) 等功能使接入点能够智能地协同工作，从而减少干扰并提高整体效率。

在频谱效率和共存方面，动态子带操作 (DSO)、非主信道接入 (NPCA) 和设备内共存 (IDC) 等技术有助于设备更有效地共享拥挤的频谱。

为了扩大覆盖范围，Wi-Fi 8 引入了增强型远距离 (ELR) 和分布式音调资源单元 (dRU)，通过提高上行链路性能和降低延迟，显著提升了 AI 性能，并实现了无缝漫游，即使在网络边缘也能确保稳定的连接。

在延迟和可靠性优化方面，更智能的数据速率自适应和聚合PPDU (APPDU) 等功能可提供稳定、低延迟的性能，这对于XR、云游戏和工业自动化等实时应用至关重要。这些进步共同使Wi-Fi 8成为一个可扩展、稳健且面向未来的平台，适用于高密度、高性能无线网络。