Doppel-Antenne fürs Mobiltelefon: Perfekter Empfang, verbesserte Akku-Laufzeit

In einer Sache hatte Steve Jobs auf der „Antennagate„-Konferenz vermutlich gar nicht mal so unrecht. Wäre es nicht das iPhone 4 mit seinem innovativem Antennen-Design gewesen, bei dem die Empfangsstörungen durch den „Todesgriff“ aufgetreten sind – die Welt wäre wohl um einen Aufreger ärmer. Dass Apple sich das ein wenig selbst zuzuschreiben hat, ist eine andere Geschichte. Fest steht wohl: Das Interesse des gemeinen Mobiltelefon-Besitzers für die Vorrichtung zum Senden und Empfangen elektromagnetischer Wellen dürfte zuletzt bei der Umstellung von außen- auf innenliegende Antennen signifikant gewesen sein. Nun sind aber viele User durch den Vorfall für die Problematik sensibilisert worden und es darf erwartet werden, dass Mobilgeräte-Hersteller das künftig (noch stärker) bei ihren Marketing-Bemühungen berücksichtigen werden.

Es sei denn, die Entwicklung der Forscher von der Rice University in Texas schafft es bis zur Marktreife und in die Geräte der Hersteller. Sie versprechen nämlich, durch ein völlig neues Antennen-Design nicht nur Empfangsstörungen wie die oben beschriebene weitestgehend obsolet zu machen. Es könnte zudem dabei helfen, die Akku-Laufzeit deutlich zu erhöhen, indem weniger Energie ver(sch)wendet wird. Der Clou an ihrem Konzept: Sie verwenden zwei Antennen, die sich in unterschiedliche Richtungen orientieren. Lin Zhong zufolge, der das Projekt leitet, sendet eine normale Mobiltelefon-Antenne ihr Signal in jede Richtung aus, wobei nur ein kleiner Bruchteil dieser Energie tatsächlich die Basis-Station erreicht. Hierdurch wird nicht nur der Akku unnötig belastet, es führt auch zu unnötigen Interferenzen bei anderen Handy- oder Smartphone-Nutzern. Der von seinem Team entwickelte Prototyp sendet hingegen, ähnlich wie Mobilfunkbasisstationen, zum einen in einem eingeschränkteren Frequenzbereich. Und zum anderen, wie erwähnt, mit zwei sich verschieden orientierenden Antennen.

„Mit einer Antenne auf der Rück-  und einer weiteren auf der Vorderseite [eines Mobiltelefons] könnte die Signalstärke an den Grenzen des Sendenetzes im Vergleich zu einer normalen Antenne verdoppelt werden“, so Zhong. „Und die benötigte Energie läge im Zentrum des Netzes bei nur der Hälfte“. In einem Praxistest konnten der Wissenschafter und sein Team diese Aussagen bereits unter Beweis stellen. Dabei haben sie einen WLAN-Transmitter mit drei einfachen Richtantennen und einer gewöhnlichen Rundstrahlantenne versehen, wobei Erstgenannte in verschiedene Richtung zeigten. Es wurde dann immer nur eine der vier aktiviert, wobei die Richtantennen zum Aussenden der Daten an die Basis-Station genutzt wurden, und die Rundstrahlantenne zu deren Empfang.

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Anschließend wurde die ganze Vorrichtung auf eine sich drehende Plattform montiert, um zu überprüfen, ob die Verbindung auch bei plötzlichen Richtungsänderungen erhalten bleibt. Dann wird nämlich von einer auf die nächste, nun sich stärker in Richtung der Basis-Station orientierende Antenne umgeschaltet. Fortlaufend wird dabei von den drei Antennen die Qualität der von der Rundstrahlantenne empfangenen Datenpakete überprüft und anhand der Ergebnisse entschieden, über welche von ihnen das nächste Paket ausgesendet wird.

Selbst bei einer vollen Umdrehung pro Sekunde konnte das Team ein Video annähernd hundertprozentig störungsfrei streamen, wobei genaue Angaben hierzu nicht gemacht wurden. Erwähnenswert in diesem Zusammenhang ist aber, dass der Besitzer eines Mobiltelefons selbiges während der Nutzung im Schnitt nur zu einem Drittel in der Sekunde dreht. Das haben Untersuchungen mit Beschleunigungsmessern und Kompassen ergeben.

Das System wäre also alltagstauglich. Stellt sich nun nur noch die Frage, wann es in eine solche Form gebracht wird, dass es in die Mobiltelefone passt und wie lange es dauert, bis wir uns an diesen neuen Antennen erfreuen können. Denn wie immer, hängt das entscheidend vom Preis ab.

(Marek Hoffmann / Foto: Flickr – Fotograf: tskdesign)