Antennsystemet som ska göra mobilt Internet billigt för alla

Alla ska ha råd att koppla upp sig till Internet med en mobiltelefon. Det är visionen för Radio Innovation vars antennlösning kan mångfaldiga täckningen utanför städerna och därmed göra mobilt Internet tillgängligt även för människor med extremt små inkomster.

– I västvärlden betalar vi 20 till 30 dollar i månaden för ett mobilabonnemang. I Indien får det inte kosta mer än en till en och en halv dollar.

Det säger Henrik Olesen som är vd på Radio Innovation.

Torbjörns fjärde Radiobolag

Hjärnan bakom Radio Innovation är Torbjörn Johnson. Minnesgoda läsare förknippar honom med Radiosystem som han startade tillsammans med två kollegor 1978. Tio år senare köpte Ericsson företaget för en halv miljard kronor för att komma över basstationskunnandet.

Därefter har Torbjörn Johnson startat Radio Design och Radio Components som bägge utvecklade aktiva system för att förbättra räckvidden i först analoga och sedan digitala mobilsystem.

I Radio Innovation är tekniken passiv och fungerar på alla mobilstandarder inklusive 4G och 5G och även för andra radiotekniker som exempelvis wifi. Torbjörn Johnson har hunnit fylla 76 år och är inte längre aktiv i bolaget.

För att komma dit behövs något som radikalt sänker operatörernas produktionskostnad. Radio Innovations lösning är ett antennsystem som gör att varje basstation kan betjäna en betydligt större yta än idag.

Det är lika bra att påpeka det med en gång. Lösningen är inget för tättbefolkade områden som städer. Den är avsedd för områden med glesare befolkning där man måste bygga många celler för att få god täckning.

Allt baseras på en antenn med 6 till 18 smala sektorer som täcker hela varvet, det vill säga 360 grader. Idag används normalt tre sektorer för att klara 360 grader.

För att skapa de 6 till 18 sektorerna används 256 dipoler i varje system vilket innebär att systemet klarar Mimo 4 och Mimo 8 med upp till åtta vägar. Dessutom blir förstärkningen högre, upp till 32 dBi i varje lob. Som jämförelse har dagens tresektorsantenner mellan 18 och 21 dBi i förstärkning.

Ett antenntorn kan täcka upp till 1600 kvadratkilometer beroende på hur terrängen ser ut och hur högt det är. Det är 10 till 40 gånger större yta än med dagens system med tre sektorer.

Mångfaldigar kapaciteten

Tornen kan vara allt från 50 meter till 320 meter eller lika höga som de högsta tv-masterna.

I ett uppmätt resultat med en kund med en mast på 50 meter har företaget jämför dagens celler med tre sektorer och 40 Mbit/s i varje sektor. Redan fem kilometer bort har datahastigheten sjunkit till 2 Mbit/s och 6 kilometer bort är den noll med traditionella antenner. Motsvarande resultat uppmätt med Radio Innovations antennsystem är datahastigheten 35 Mbit/s respektive 20 Mbit/s.

I en mast på 118 meter ger varje sektor 30 Mb/s på 12 kilometers avstånd. Först vid 42 kilometer är den noll. Bygger man ett torn på 320 meter är det full datatakt 20 kilometer bort från tornet och vid 50 kilometer har den sjunkit till 8 Mb/s.

Ett annat sätt att se på saken är att operatörerna kan öka den totala kapaciteten i en cell mellan fyra och 36 gånger beroende på tornhöjd och hur terrängen ser ut.

Ett alternativt sätt att använda den högre antennförstärkningen är att sänka uteffekten och ändå täcka samma yta som tidigare. Det kan vara värdefullt på platser som inte är anslutna till elnätet. De får normalt sin el från sol- och vind och har diesel som reservlösning. Att kraftigt öka intervallen mellan påfyllningarna ger en betydligt lägre driftskostnad.

Även om det blir fler sektorer i cellen behövs inte mer spektrum, det går att återanvända på samma sätt som med tre sektorer, men ger mellan fyra och åtta gånger större bandbredd i cellen.

Radio Innovations antennlösning är helt passiv och består av sammankopplade dipolantenner monterade bakom radomer (ett plastskal). På håll ser antennsystemet ut som en cylinder där det går att ha mellan en och åtta våningar beroende på hur smal man vill göra loben i höjdled och hur många operatörer som ska dela på masten.

En bieffekt av utformningen är att vindlasten på tornet blir betydligt mindre än med konventionella antenner. Dessutom finns det plats i mitten av systemet, som har en diameter på cirka fem meter, för de utbrutna radiohuvud som är kopplade till antennerna.

– Vi har gjort ett test i Teracoms högmast i Norrtälje som visar att tekniken fungerar. Dessutom har ett flertal kunder testat tekniken och ytterligare ett antal ska testa den närmsta tiden.

Företaget har cirka 25 anställda varav majoriteten arbetar med produktionen i Vinsta strax norr om Stockholm.

Denna artikel har tidigare publicerats i magasinet Elektroniktidningen. För dig som jobbar i den svenska elektronikbranschen är Elektroniktidningen gratis att prenumerera på – våra annonsörer betalar kostnaden.
Här tecknar du en prenumeration (länk).

– Vi är i ett uppstartsläge där vi måste lära oss hur man tillverkar, det är inte så enkelt som man tror, man måste ha rf-kunskap.

I fjol tog företaget in tio miljoner i riskkapital och en ny runda är snart klar som ger ytterligare nio miljoner kronor, pengar som behövs för att skala upp verksamheten.

Företaget har valt att inte patentera lösningarna i systemet.

– Då måste man tala om hur man gör. Marknaden för att uppgradera befintlig infrastruktur är kolossal. Om vi bara tar en liten smula får vi mer än vi kan svälja. Dessutom, om någon annan skulle göra nåt snarlikt skulle alla få en bekräftelse på att vi tänkt rätt.