Een aan de TU Eindhoven ontwikkelde antennetechniek voor 5G gaat mogelijk verder in een start-up, dankzij een NWO-subsidie.
Voor 5G en andere toekomstige mobiele netwerken ontwikkelden de TU Eindhoven en NXP een nieuwe antennetechniek die zijn bundel met informatie heel gericht kan sturen en ontvangen. De snelle datacommunicatie vereist zo veel minder energie en levert toch voldoende kwaliteit.
Honderdvoudig energiegebruik
Het nieuwe 5G-netwerk waaraan momenteel in laboratoria en met veldtesten wordt gewerkt, moet overdrachtssnelheden van 10 Gbps mogelijk maken, dat is 100 x meer dan wat het huidige 4G aankan.
Om dat voor elkaar te krijgen heeft het snellere netwerk een hogere frequentieband nodig, in de orde van GHz. Zou je dat met dezelfde rondstralende antennes doen die we nu kennen op de GSM-masten, dan zou het energieverbruik van al die antennes tezamen met een factor honderd toenemen, louter omdat signalen met een hogere frequentie meer energie nodig hebben om op een bepaalde afstand voldoende vermogen te leveren.
Bovendien zijn er voor hogere frequenties meer basisstations nodig omdat het bereik van die hogere frequentiesignalen nu eenmaal minder is. Die stations zijn natuurlijk onderling met glasvezelkabels te verbinden, maar dat ook draadloos doen is een stuk handiger en zorgt ervoor dat de antennes op meer plekken kunnen staan.
Raster met antennechips
De door Bart Smolders ontworpen antenne is een combinatie van een welbekende schotelantenne en een raster van antennechips dat net uit het brandvlak is geplaatst. Die chipantennes kunnen dan bepalen waar het signaal vandaan komt , en vervolgens ook gericht een signaal versturen. Er is voor het signaal dan veel minder energie nodig dan bij een antenne die – in het ergste geval – zijn signaal 360 ° de rondte in stuurt. Voor de verdere ontwikkeling van de 5G-antenne is er nu een subsidie van NWO, zo meldt de TU Eindhoven.
De richtingsbepaling en het versturen van het signaal in een bepaalde richting gaat volledig elektronisch: niets hoeft te worden bewogen. Dat lukt door de fase van het radiosignaal voor elke chip in het raster zo te kiezen dat ze elkaar in de wensrichting versterken en juist elders afzwakken of zelfs uitdoven.
Investeerders
Smolders bouwde samen met chipfabrikant prototypes van de nieuwe antenne. Er valt nog wel het nodige ontwikkelwerk te doen. Zo is NXP nu bezig met chips die veel efficiënter 5G-signalen kunnen produceren.
De spin-off MaxWaves gaat de techniek nu verder ontwikkelen. Een subsidie van NWO maakt het mogelijk een nieuw prototype te bouwen dat onder meer de nieuwe NXP-chips gaat gebruiken. En het geld maakt ook een marktanalyse mogelijk die nodig is om uiteindelijk investeerders aan te trekken.
Openingsfoto: de antenne met schotel en reflector in een testkamer. Foto Bart Smolders TU Eindhoven.
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.