Optimal utilization of the radiating structure for antennas
- Reference number
- SM12-0020
- Start and end dates
- 130101-141231
- Amount granted
- 824 290 SEK
- Administrative organization
- Lund University
- Research area
- Information, Communication and Systems Technology
Summary
In the proposed project, Professor Mats Gustafsson at Lund University works with Ericsson Research in Gothenburg on various antenna topics relevant for modern base stations and mobile devices. In particular, we focus on: •"Performance bounds and optimal currents on embedded antennas in a small formfactor. •"Active base station antenna diagnostic by visualization of equivalent currents from near-field measurements. The work plan is based on that Mats Gustafsson spends part time at Ericsson Research in Gothenburg. The expected results of the project are twofold. First, the industrial results include utilization of the newly developed antenna theory for base-station antennas. Here, we analyze tradeoffs between performance and size for micro, pico, femto and relay base-station antennas as well as efficiency for green radio. Moreover, we will apply our developed reconstruction and visualization algorithms of equivalent currents for antenna integrated radio (AIR). Secondly, for the long term academic research, we foresee new theoretical developments from the specific requirements of advanced base station antennas.
Popular science description
Antenner blir allt vanligare i vårt samhälle. Även om antenner för TV- och radiomottagare fortfarande är vanliga så tillverkas det fler antenner till mobiltelefoner och vanliga buss- och passerkort. Vi vet ganska väl hur man designar TV-antenner och de är i mycket effektiva. Antenner i mobiltelefoner och basstationer skiljer sig från TV-antenner på många sätt. Modern formgivning kräver att antennerna är integrerade i telefonen eller i basstationen. De måste därmed dela på utrymmet i telefonen med batteri, kretskort, kamera och mycket annat. Det är också en trend att integrera fler och fler antenner i mobiltelefoner för att täcka olika applikationer och standarder. Det är dock mycket svårt att designa små antenner. En antenn har en karakteristisk storlek för en given kommunikationsstandard (våglängd) och dess prestanda försämras snabbt när man krymper dem. Projektet handlar bland annat om förståelse för hur antenner fungerar och hur de ska designas för att fungera på bästa möjliga sätt. Vi har de senaste åren analyserat egenskaper för antenner som fungerar optimalt för en given designvolym. Resultaten besvarar bland annat vilket utrymme en antenn kräver för en given bandbredd. Ett mer långsiktigt forskningsperspektiv är att automatisera designarbetet. I dag bygger antenndesign på erfarenhet, tumregler, intuition, parameterstudier och mycket ’försök och misslyckande’. Datorsimuleringar och enkla parameteroptimeringar är oumbärliga men det är svårt att låta datorer designa en bra antenner utan en bra grunddesign. Vi arbetar på att använda våra resultat för optimala antenner för att underlätta automatiseringen.