Wie via de satelliet televisie-beelden wil ontvangen of een stabiele internetverbinding wil opbouwen, heeft voor zijn antenne een vaste plaats nodig. Onderzoekers van de Technische Universität Darm-stadt hebben een ruimtebe-sparende, goedkope en sneldraaiende antenne ontwikkeld die ook voor auto’s, schepen en vliegtuigen een stabiele radioverbinding richting satellieten mogelijk moet maken.
Als een auto, schip of vliegtuig in beweging is, verandert de positie richting de satellieten waarvan signalen moeten worden opgevangen, constant. Om een stabiele verbinding met de satelliet in stand te kunnen houden moet de antenne zich tijdens het rijden steeds op de satelliet richten.
Fasegestuurde antenne
Een dergelijke elektronisch draaibare antenne, een zogenaamde fasege-stuurde antenne (Phased Array Antenna), was tot nog toe duur of richtte zich te traag op de satelliet. Een idee van onderzoeker Onur Hamza Karabey (foto) zou een breed toepassingsgebied kunnen openen voor de fasegestuurde antenne. Op basis van LCD-technologie heeft hij een antenne ontwikkeld, die zich zonder bewegende delen op een bronsignaal kan instellen, deze kan volgen en de signalen kan versterken.
Principe van de fasgestuurde antenne.
De door de onderzoekers in Darmstadt ontwikkelde LCD matrix bestaat uit regelmatig opgestelde vloeibaar kristal modulatie-elementen. Elk element kan individueel een radiogolf op de antenne opvangen met behulp van een elek-trische spanning. De vertragingsduur hangt af van de spanning. Op deze manier wordt het mogelijk dat radiogolven vanuit een bepaalde richting worden versterkt.
De matrix verzamelt zogezegd de golfintensiteit die op de gehele oppervlakte aankomt. In samenwerking met Merck KGaA in dezelfde stad is een prototype gebouwd uit vier LCD cellen. Momenteel wordt met een nieuwe partner een grotere matrix ontwikkeld en gebouwd, die op een totaaloppervlak van onge-veer 10 cm2 bezet is met 16 x 16 cellen.
Binnen milliseconden
Het doel van de onderzoekers is het om een zo goedkoop mogelijke fase-gestuurde antenne te ontwikkelen, waarvan de kwaliteit voldoende is voor satellietontvangst. Een belangrijk voordeel is, dat de LCD-antenne op dezelfde manier kan worden geproduceerd als een LCD beeldscherm. De onderzoekers verwacht daarom een prijs voor de antenne van minder dan 600 Euro.
Nog een voordeel is het, dat antenne zonder bewegende delen in milliseconden kan worden gericht. Bovendien is de antenne maar ongeveer een 0,5 cm dik, zodat deze gemakkelijk in een voertuigdak kan worden geïntegreerd. De antenne zou zelfs gedeeltelijk transparant kunnen worden gemaakt, wat productontwerpers veel speelruimte biedt.
Het toepassingsgebied voor de antenne ligt bij de een stabiele ontvangst van televisie, internet en communicatiediensten in auto’s, schepen, vliegtuigen en andere transportmiddelen. Het volgende doel van de onderzoekers is het oprichten van een consortium, waarin een aanbieder van satellietdiensten, instituten of bedrijven voor optimalisering van de antennetechniek, het ontwerp van de elektronica, een producent van vloeibare kristallen en een eindge-bruiker (zoals een autoproducent) zitten.