Tuning kommer inden for de kommende år til at øge batteritiden og datamodtagelsen i smartphones. Det er ikke altid samme frekvensområde, en antenne skal hente og sende data i, og tuning kan derfor eksempelvis ændre i hvilket frekvensområde, den skal fungere bedst i.
Antennetuning er et begreb, der dækker over flere forskellige teknologier. Basalt set er antennetuning, at man ændrer antennens opførsel. Det kan sammenlignes med den traditionelle tuning, hvor man skruer på en knap på en transistorradio for at ramme en bestemt kanal. Teknologierne er godt på vej, men der vil sandsynligvis gå et års tid, før sofistikeret antennetuning er en del af indmaden i smartphones.
Antennetuning mangler stadig noget udvikling, inden det er parat til booste mobilerne.
Hvis den avancerede tuning havde været til rådighed i dag, kunne Apple eksempelvis til iPhone 4 have skabt en intelligent antenne af en metalramme - uden det såkaldte "dødsgreb".
Når det sker, kan det til gengæld bruges til at optimere mobilernes antenner. Eksempelvis kunne Apple bruge teknologien til at flytte antennen rundt til forskellige dele af mobilen, forklarer antenneprofessor Gert Frølund Pedersen fra Aalborg Universitet. Det kunne Apple have gjort brug af ved at ændre en anelse på iPhone 4’s design.
Gert Frølund Pedersen foreslår, at Apple laver et par ekstra afbræk i antennen, altså flere end de to sprækker, der i dag er på iPhone 4. Når en person holder på de pågældende steder, der får radiomodtagelsen til at falde, kunne tuning automatisk lede modtagelsen hen på et andet sted på metalrammen, hvis antennen var delt op i flere forskellige dele.
”En tuningkomponent kan diktere, hvor antennen skal modtage,” forklarer Gert Frølund Pedersen.
Det nordjyske universitet har lavet en aftale med en af producenterne af antennetuning, wiSpry. Det californiske firma hyrer derfor i Nordjylland to ingeniører, der skal arbejde med at implementere firmaets teknologi i hardware.
Allerede i dag kan mobiler skrue på modtageforholdene, men det sker ikke ved ændringer i antennens måde at opføre sig på. Det sker blot ved at øge og mindske signalet til antennen eller bruge mere strøm i modtageren. Det tærer på batteriet, når modtageforholdene er dårlige. Samtidig har det en begrænset effekt. Derfor vil en mere avanceret tuning, hvor antennens opførsel er dynamisk, booste mobilens evne til at fange signaler under svære forhold, gøre mobilen bedre til at bevare forbindelsen og give en længere batteritid. Når modtageforholdene er dårlige, vil mobilen ændre på antennen, så den fanger signalerne bedre.
Et stykke radioelektronik har tre passive hovedkomponenter: Modstande, spoler og kondensatorer. I traditionelle radioer, som en transistorradio, ændrer man også på kondensatorerne for at indstille frekvensen og uden støj kunne lytte til en radiokanal eller kommunikere med en anden person. Ved eksempelvis en transistorradio drejer man på en knap.
Ved en mobil er det software og elekstrostatiske kræfter, der skal ændre på mobilens kondensatorer for at tune antennen. Ved at ændre på mobilens kondensatorer rykker man antennens resonanskreds. Den bestemmer, hvilket frekvensområde, mobilens antenne virker bedst på, forklarer Gert Frølund Pedersen.
Selv om det er samme net, eksempelvis 3G-nettet, bruger mobilmasterne forskellige frekvensområder til at kommunikere med en mobil. Frekvensen er forskellig alt efter, hvor i landet man befinder sig, og hvilken basestation, der kommunikerer. Hvis mobilen kan indstille antennens opførsel efter de forskellige forhold, vil det øge effektiviteten. Et andet problem er, at forstyrrelser i nærmiljøet, eksempelvis en hånd, kan ændre, hvor mobilens antenne modtager bedst. Området kan flytte sig med flere hundred MHz ved forstyrrelser. Ved at indstille kondensatoren, ændres resonanskredsen, så antennens modtagefelt forbliver optimalt, selv om eksempelvis en hånd forstyrrer.
Der er flere firmaer end wiSpry, der arbejder på antennetuning. Firmaet Peregrine udvikler tuning med semiconductor switch, mens firmaet Paratek i syv år har samarbejdet med mobilproducenter om at lave elektrisk tuning, der minder om wiSprys.
Antenneprofessoren fra Aalborg har været med til at arrangere samarbejdet mellem det nordjyske universitet og wiSpry, som han vurderer har den mest lovende teknologi for antennetuning.
Der eksisterer allerede antennetuning, men den bedste antennetuning, der i dag benyttes, er meget simpel, forklarer Arthur Morris. Den fungerer ved, at en switch, en kontakt, kan vælge mellem to eller tre forskellige tilstande. Det bruges eksempelvis, når man skifter fra ét frekvensbånd til et andet, eksempelvis fra det amerikanske til de europæiske netværk.
Avanceret tuning er mere avanceret og dynamisk. Det skaffer den optimale ydelse på tværs af frekvensbånd og antennens placering i forhold til de umiddelbare omgivelser. Antennen kan desuden få en optimeret tuningen i en eller anden grad ved hjælp af softwareopdateringer.
De to ingeniører, der skal arbejde i Nordjylland til oktober, skal i løbet af de næste år integrere wiSprys teknologi med to producenters hardware. Den ene skal fokusere på at få tuningen til at virke med antenner fra Molex, som laver antenner til mobiler og andre radioer. Den anden ingeniør skal arbejde på at få tuningfiltre til at arbejde med chips fra tyske Infineon - der lige har solgt afdelingen med mobilchips til giganten Intel.
Både Molex og Infineon har faciliteter hos Aalborg Universitet i forvejen, og det var med til at få wiSpry til at slå sig ned i det nordjyske.
"Alle i teamet vil være i Aalborg, så de vil være tæt integreret og effektive," siger Arthur Morris, der tilføjer, at den danske Højteknologifond bidrager økonomisk til forskningen.
Når Arthur Morris er overbevist om, at tuning bliver noget, som alle smartphones vil have, er det på grund af udviklingen, hvor smartphones bliver fyldt med avancerede funktioner, der kræver store båndbredder.
"Den grundlæggende udfordring er, at alle ønsker en lille telefon, der virker over det hele med batterier, der holder evigt," siger Arthur Morris.
På den anden side gider ingen gå rundt med en mobil, der har en stor dut som antenne.
"Af æstetiske årsager, må antennen forblive inde i mobilen,” siger Arthur Morris.
Apples problemer med iPhone 4 og problematikken med dødsgrebet er første gang, at antenneproblemer er blevet et fokusområde for forbrugerne. De fleste skyder skylden på mobilselskabets dårlig dækning, få har blik for problemer med antennen og mobilens radio.
"Folk vil gerne bruge penge på en stor skærm og hurtige applikationer, men ingen anerkender en mobil med en god radio, " mener Arthur Morris.
Men øgede krav til store båndbredder, mere krævende processorer og dermed ekstra krav til batteritid stiller nu nye krav til antennens effektivitet, siger han. Fremtidens antenner kan derfor i højere grad omstille sig efter omgivelserne, lyder wiSprys vision.
