Svenskt patent skapar antenner för mobila 5G-system

Svenskt patent skapar antenner för mobila 5G-system

3G blev 4G – snart är vi framme i den femte generationen och kraven på vår vardagliga teknik växer. Tack vare ett svenskt patent kan mobiler snart hantera ännu större mängder data trådlöst.

För att svara upp mot de allt större mängderna data som behöver hanteras trådlöst i modern teknik måste antennerna bli ännu bättre. På Chalmers Tekniska Högskola i Göteborg har man därför bestämt sig för att hitta en lösning. Målet har varit tydligt: mer data ska kunna skickas snabbare och billigare. Det är en fråga om utrymme, både för den data som behöver hanteras men likväl utrymmet i produkten i vilken tekniken ska placeras.

Jian Yang, biträdande professor på Chalmers Tekniska Högskola, är projektledare för SmartBowtie, ett projekt med syfte att utveckla ett extra brett band (ultra-wideband) för gruppantenner. En teknik som har många fördelar över smalare brandbredder.

– Om man ska ha flera små antennsystem för att täcka upp för alla frekvenser kommer de inte få plats i till exempel en mobiltelefon, förklarar Jian Yang och fortsätter:

– När man inte kan använda flera små antennsystem behövs det ett system, som kan täcka alla frekvenser. Systemet måste vara litet nog att det får plats i produkten, samtidigt som det fortfarande är billigt att tillverka.

PCB- (kretskort), LTCC- (low temperature co-fired ceramic) eller kiselbaserade antenner är de tekniker som finns för millimetervågområdet som dessutom är kostnadseffektiva. Fram till nu har dock även de bästa systemen varit begränsade till smalare bandbredder. Ett alternativ som inte är hållbart i längden menar Jian Yang.

– För ett par år sedan presenterades en 5G-antenn som klarar 28 GHz, då var det en storbedrift. Men, det var ett smalt band. Det ultra-wideband som vi har tagit fram har mycket bättre prestanda och klarar mer än så. Med vår lösning kan vi täcka fler frekvenser, vi har utvecklat antenner som klarar mellan 20-50, 15-40 eller 40-80 GHz.

Efter att Jian Yang och hans kollegor hade diskuterat med sina samarbetspartners inom industrin föll valet på PCB, kretskort, som grund till den 5G-antenn de skulle utveckla.

– Vi pratade med våra partners som berättade för oss att det blir för dyrt med kisel när det kommer till massproduktion av gruppantenner. Därför valde vi att använda kretskort istället.

Grunden för projektet har varit en ny uppfinning som var resultatet från en tidigare Vinnovafinansierad förstudie i samarbete mellan Jian Yang från Chalmers och Gapwaves AB, ett Göteborgsbaserat företag som har specialiserat sig på antennteknologi. De har flera patent på området, inklusive den här uppfinningen, Capped Bowtie antenna. Även Ericsson AB och Leax Arkivator Telecom AB varit med i det Vinnovafinansierade projektet, och har vidareutvecklat tekniken.

Enligt Jian Yang kommer ultra-wideband i gruppantenner att vara standard inom de närmsta fem åren. Tekniken är redan klar berättar han, nu återstår för företagen att hitta en användbar design till deras produkter. Men det är inte bara hanteringen av datamängden som kommer att bli bättre med den nya tekniken säger Jian Yang.

– Alla länder använder sig av olika frekvenser i telefonnätet. När mobiltelefonerna kan hantera flera olika frekvenser kommer man kunna använda 5G-nätet även när man reser utomlands.

Artikeln publicerad den 14 februari, 2019 av borgowilli