JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi. Svensk mätteknik vässar framtidens mobilantenner

På Chalmers antenngrupp har man utvecklat en mätkammare som påstås vara den absolut viktigaste ingrediensen för att lyckas konstruera bra terminalantenner framöver.
I Antenngruppen, på Chalmers Tekniska Högskola i Göteborg, råder febril aktivitet. Där arbetar professor Per-Simon Kildal och hans medarbetare med en liten kammare som mäter strålningseffektiviteten hos terminalantenner. Det är de antenner som sitter på till exempel mobiltelefoner, på Bluetoothlösningar och terminaler i trådlösa Ethernetnät.

Gruppen har nått så långt att de söker världspatent för sina produkter och kommersialiserar den teknik som vuxit fram ur deras forskning, i start-up-företaget Bluetest.

- Vår teknik blir betydligt billigare än den traditionella ekofria kammaren som används för sådana mätningar idag. Dessutom är den designad att efterlikna en statisk flervägsinterferensomgivning, alltså en sådan omgivning som antenner normalt arbetar i, tvärtemot den ekofria kammaren, säger Kildal.

Ytterligare en fördel är att deras låda, på ungefär en kubikmeter, tar betydligt mindre plats än en ekofri kammare, som är stor som ett vardagsrum och mycket dyr att anskaffa. Från den ekofria kammaren får man dessutom massor med information som kan vara mycket svårtolkad. Ur Chalmerskammaren får man bara ett värde, strålningseffektiviteten. Den består av tre komponenter:

l Missanpassning vid antennporten (värdet man får av mätningar i ekofria rum)

l Förlust i antennen

l Förlust till närmiljön, dvs energi som absorberas i vävnaden när man talar i mobiltelefon, kallad SAR-värde (Specific Absorption Rate).

De gränsvärden som finns när det gäller mobiltelefoner och strålning anges som SAR-värden. Mätningarna av SAR-värden är invecklade, anses ha många felkällor och dessutom är utrustningen för att göra dem dyra. Bara ett fantomhuvud, som ska fyllas med hjärnliknande vätska, kostar cirka 20 000 kronor.

Bluetests kammare är inte konstruerad för att mäta SAR-värden. Däremot går det att få dem indirekt genom att det finns ett visst förhållande mellan SAR-värdet och strålningseffektiviteten. Det kan man rätta sig efter under utvecklingsfasen av en produkt. När den börjar bli färdig kan man skicka iväg den för att göra riktiga SAR-bestämningar.

Vill kontrollera förlusterna

Bluetoothutrustning har 10 till 100 gånger lägre utstrålad effekt än mobiltelefoner, men även telefonerna ligger under dagens gränsvärden.

Det finns ingen forskning som tyder på att det skulle vara skadligt för hälsan att prata i mobiltelefon, enligt en arbetsgrupp vid Rådet för arbetslivsforskning, Ralf, som på uppdrag av den svenska regeringen utrett saken och presenterade sin rapport i december (Ralf upphörde vid omstruktureringen av de svenska forskningsråden vid årsskiftet).

- Sammantaget har forskningen i världen hittills inte funnit belägg för hälsorisker vid användning av mobiltelefoner. Den exponering som människor utsätts för är försumbar i jämförelse med nuvarande gränsvärden och rekommendationer, säger forskaren Ulf Bergqvist, en av tre deltagare i Chalmersgruppen.

- Det är i första hand för att få systemen att fungera bättre som tillverkarna vill ha kontroll över förlusterna. Idag går 40 till 50 procent av strålningen in i huvudet. Om åtminstone en del av detta kunde tas tillvara så skulle man bland annat öka batteriernas livslängd och få bättre täckning där det är dålig mottagning, säger Kildal.

Den som utvecklar och tillverkar antenner kan alltså ha sin egen kammare och använda den som ett verktyg i den kontinuerliga utvecklingsprocessen.

- De behöver inte skicka iväg antennen på test utan kan direkt se hur små justeringar påverkar strålningseffektiviteten, vilket sparar tid och ger möjlighet till att höja kvaliteten avsevärt, säger Kildal.

Det handlar inte om någon jättemarknad av den typ som konsumentprodukter når. Detta är snarare en industriprodukt. Per-Simon Kildal vill inte avslöja vilket pris man kalkylerar med och inte heller hur stor marknad man räknar med.

Just nu pågår förhandlingar med olika finansiärer. Han antyder att även andra än antennutvecklare har intresse av kammaren, exempelvis de som utvecklar telefoner och andra terminaler samt deras sam-arbetspartners och underleverantörer, operatörer som vill testa sina system och de som testar telefoner.

- Man kan mäta strålningseffektiviteten när antennen är monterad på terminalen, säger Per-Simon Kildal.

Han berättar också att flera antenntillverkare i Sverige har visat intresse för tekniken och kommer att börja använda den under året.

- Vår kammare fyller ett behov hos svenska mikrovågsföretag, eftersom den ger en siffra på hur bra en antenn är i ett kommunikationssystem.

- Exempelvis tror jag att industrin kommer att få väldigt stor nytta av Bluetooth i smutsiga miljöer eller där man har höga temperaturer och om man vill kommunicera med roterande utrustning där kablar inte fungerar. Det gör att det kommer att skapas många nischprodukter och skräddarsydda lösningar i framtiden, och där spelar antennutvecklingen en central roll, säger Per-Simon Kildal.


Erika Ingvald

Prenumerera på Elektroniktidningens nyhetsbrev eller på vårt magasin.


MER LÄSNING:
 
KOMMENTARER
Kommentarer via Disqus

Rainer Raitasuo

Rainer
Raitasuo

+46(0)734-171099 rainer@etn.se
(sälj och marknads­föring)
Per Henricsson

Per
Henricsson
+46(0)734-171303 per@etn.se
(redaktion)

Jan Tångring

Jan
Tångring
+46(0)734-171309 jan@etn.se
(redaktion)