About / Advertise
Tuffa prestandakrav tvingar tillverkarna att tänka nytt
Dagens antenner får svårt att klara 3G-kraven på hög prestanda och låg energiförbrukning. Antennutvecklarna tror att framtiden ligger i små specialiserade antenner som går att styra.
Dagens antenner får svårt att klara 3G-kraven på hög prestanda och låg energiförbrukning. Antennutvecklarna tror att framtiden ligger i små specialiserade antenner som går att styra.
Tredje generationens mobiltelefoni kommer att ställa höga krav på antennerna; allt mer information ska snabbt och felfritt kunna sändas mellan olika terminaler. Om inte antennerna utvecklas i samma takt som mobiltelefontekniken riskerar de att bli flaskhalsen i systemet.
Kraven på antennerna är många och komplexa. Behovet av dataöverföring kommer att öka och ställa höga krav på bandbredd, vilket gör att man kommer att behöva gå upp i frekvens. Det innebär dock att räckvidden blir mer begränsad, något man kan balansera genom att höja effekten. Men det i sin tur leder till kortare batteritider och höjda strålningsvärden.
I och med att trådlösa tillämpningar som arbetar inom olika frekvensområden ökar kommer morgondagens antenner dessutom att behöva klara många fler frekvensband. Detta gör antennerna större, något som inte är speciellt populärt hos mobiltelefontillverkarna.
- Idag har vi nått den tekniska smärtgränsen för vad traditionell antennteknik klarar av när det gäller prestanda och frekvenstäckning, säger Sverker Pettersson på Intenna Technology.
Torsten östervall på Allgon Mobile Communications håller med.
- Idag är det svårt att få fram antenner som utan problem klarar av treband. De kommande 3G-kraven innebär att vi måste hitta nya lösningar, säger han.
En väg framåt är att byta ut dagens passiva antenner mot så kallade smarta antenner som går att styra. Ett exempel är en antenn med styrbar antennlob som kan rikta antennsignalen mot basstationen. Då kan den sända med lägre uteffekt. Riktade antennlober används redan i basstationer.
Styrbar frekvens
Ett annat alternativ är att med hjälp av en switch skapa en styrbar antenn som kan ställa in frekvens och impedans efter signalen från basstationen.
Därmed kan en smalbandig antenn täcka ett bredare frekvensband och antennen kan göras betydligt mindre.
Sverker Pettersson på Intenna Technology tror att framtiden inom antennutveckling ligger i en kombination av de båda ovannämnda teknikerna.
- Det är flera företag i branschen som tittar på att utveckla smarta antenner, även om ingen har lyckats presentera en styrbar antenn för mobiltelefoner än, säger han.
På Allgon Mobile Communications tror man även att det finns mycket att vinna genom att dela upp sändar- och mottagardelen i olika antenner. Därmed går det att anpassa antennens prestanda för antingen sändning eller mottagning. Antennen skulle då kunna göras mer smalbandig och ta mindre plats.
Prestandakrav avgör
Allgon har tittat på alternativet att använda två mottagarantenner, så kallad RX-diversitet, på mobitelefoner. Tekniken används redan på basstationer för att lättare ta upp signaler. Uppskattningsvis går det att vinna tio decibels förstärkning vid en procents fel. Det innebär att antalet datapaket som behöver omsändas kunde minska med 90 procent.
Ytterligare en möjlighet är att gå ifrån 50 ohm som standardimpedans i rf-kretsar. Effektförstärkarsteget på utgången ligger vanligtvis inte högre än 2-6 ohm, beroende på hur stor effekt som avges. Ingången på mottagarsidan är i sin tur högohmig. Skulle man anpassa antennen efter förstärkarens impedans, slipper man det mellanliggande steget med matchningskretsar. På så sätt minskar man antalet komponenter och sänker effektutvecklingen.
Torsten östervall tror att alla lösningar går att genomföra tekniskt och en del av dem kommer att vara nödvändiga för att klara högre överföringskapacitet.
- Vilka lösningar som kommer att slå igenom beror på mobiltelefontillverkarnas krav på prestanda samt hur mycket de är beredda att betala.
Kraven på antennerna är många och komplexa. Behovet av dataöverföring kommer att öka och ställa höga krav på bandbredd, vilket gör att man kommer att behöva gå upp i frekvens. Det innebär dock att räckvidden blir mer begränsad, något man kan balansera genom att höja effekten. Men det i sin tur leder till kortare batteritider och höjda strålningsvärden.
I och med att trådlösa tillämpningar som arbetar inom olika frekvensområden ökar kommer morgondagens antenner dessutom att behöva klara många fler frekvensband. Detta gör antennerna större, något som inte är speciellt populärt hos mobiltelefontillverkarna.
- Idag har vi nått den tekniska smärtgränsen för vad traditionell antennteknik klarar av när det gäller prestanda och frekvenstäckning, säger Sverker Pettersson på Intenna Technology.
Torsten östervall på Allgon Mobile Communications håller med.
- Idag är det svårt att få fram antenner som utan problem klarar av treband. De kommande 3G-kraven innebär att vi måste hitta nya lösningar, säger han.
En väg framåt är att byta ut dagens passiva antenner mot så kallade smarta antenner som går att styra. Ett exempel är en antenn med styrbar antennlob som kan rikta antennsignalen mot basstationen. Då kan den sända med lägre uteffekt. Riktade antennlober används redan i basstationer.
Styrbar frekvens
Ett annat alternativ är att med hjälp av en switch skapa en styrbar antenn som kan ställa in frekvens och impedans efter signalen från basstationen.
Därmed kan en smalbandig antenn täcka ett bredare frekvensband och antennen kan göras betydligt mindre.
Sverker Pettersson på Intenna Technology tror att framtiden inom antennutveckling ligger i en kombination av de båda ovannämnda teknikerna.
- Det är flera företag i branschen som tittar på att utveckla smarta antenner, även om ingen har lyckats presentera en styrbar antenn för mobiltelefoner än, säger han.
På Allgon Mobile Communications tror man även att det finns mycket att vinna genom att dela upp sändar- och mottagardelen i olika antenner. Därmed går det att anpassa antennens prestanda för antingen sändning eller mottagning. Antennen skulle då kunna göras mer smalbandig och ta mindre plats.
Prestandakrav avgör
Allgon har tittat på alternativet att använda två mottagarantenner, så kallad RX-diversitet, på mobitelefoner. Tekniken används redan på basstationer för att lättare ta upp signaler. Uppskattningsvis går det att vinna tio decibels förstärkning vid en procents fel. Det innebär att antalet datapaket som behöver omsändas kunde minska med 90 procent.
Ytterligare en möjlighet är att gå ifrån 50 ohm som standardimpedans i rf-kretsar. Effektförstärkarsteget på utgången ligger vanligtvis inte högre än 2-6 ohm, beroende på hur stor effekt som avges. Ingången på mottagarsidan är i sin tur högohmig. Skulle man anpassa antennen efter förstärkarens impedans, slipper man det mellanliggande steget med matchningskretsar. På så sätt minskar man antalet komponenter och sänker effektutvecklingen.
Torsten östervall tror att alla lösningar går att genomföra tekniskt och en del av dem kommer att vara nödvändiga för att klara högre överföringskapacitet.
- Vilka lösningar som kommer att slå igenom beror på mobiltelefontillverkarnas krav på prestanda samt hur mycket de är beredda att betala.
Lisa Ringström
