Optimala basstationsantenner
- Diarienummer
- SM12-0020
- Start- och slutdatum
- 130101-141231
- Beviljat belopp
- 824 290 kr
- Förvaltande organisation
- Lund University
- Forskningsområde
- Informations-, kommunikations- och systemteknik
Summary
I det föreslagna projektet arbetar professor Mats Gustafsson vid Lunds universitet med Ericsson Research i Göteborg på olika antennrelaterade ämnen som är relevanta för moderna basstationer och mobila enheter. I synnerhet fokuserar vi på: • Prestandagränser och optimala strömmar på inbyggda antenner i enheter med liten formfaktor. • Diagnostik för aktiva basstationsantenner genom visualisering av motsvarande strömmar från närfältmätningar. Arbetsplanen baserar sig på att Mats Gustafsson tillbringar en del tid på Ericsson Research i Göteborg. De förväntade resultaten av projektet är av två slag. Först, de industriella resultaten inkluderar utnyttjande av nyutvecklad antennteori för basstationsantenner. Här analyserar vi avvägningar mellan prestanda och storlek för mikro-, pico-, femto- och relä-basstationsantenner samt effektivitet för energisnål radio. Dessutom kommer vi använda våra algoritmer för visualisering av ekvivalenta strömmar för antennintegrerad radio (AIR). För den långsiktiga akademiska forskningen, ser vi utveckling av nya teoretiska verktyg för att analysera avancerade basstationsantenner.
Populärvetenskaplig beskrivning
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.