Betere antennes voor betrouwbare prestaties van 5G-netwerken

Onderzoek & Wetenschap 13/11/2020 9:17:46

Elektrotechnisch ingenieur en promovendus Teun van den Biggelaar van TU Eindhoven ontwikkelde een antennesysteem gebaseerd op arrays, voor betrouwbare communicatie over 5G netwerken.

Lees hieronder verder   
Verwant

Licht verstrooien met ’geconcentreerde willekeur’

Ook sleutel Tesla Model X slecht beveiligd

Proximus, SkeyDrone en DroneMatrix ontwikkelen drone-platform

Gaia-X for Belgium gaat werken rond cloud en datastrategie

Cybercriminelen zullen intelligente netwerkranden aanvallen

Betere antennes voor betrouwbare prestaties van 5G-netwerken

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Electrical Safety in Industrial Installations

Pilz Academy - Herentals

woensdag 2 december 2020

Logistiek Manager als Logistiek Auditor

IMF Academy (centraal Nederland)

van 3/12/2020 tot 17/12/2020

Energy Mission Webinar

online event

donderdag 3 december 2020

Safety validation training

Pilz Academy - Herentals

donderdag 3 december 2020

Overdrukbeveiliging en veiligheidskleppen

Het ingenieurshuis - Antwerpen

van 7/12/2020 tot 10/12/2020

Wire

Messe Düsseldorf

van 7/12/2020 tot 11/12/2020

Keuze van de redactie

(24/11) Autobekledingsbedrijf wordt producent van mondmaskers

(23/11) Nederlandse studenten ontwikkelen oven voor recyclage e-waste

(19/11) Proximus, SkeyDrone en DroneMatrix ontwikkelen drone-platform

(18/11) 600.000 euro voor 25 innovatieve West-Vlaamse samenwerkingsprojecten

(12/11) Flanders Make ontwikkelt eerste zelfrijdende tractor

(9/11) 430.000 euro steun voor project rond hergebruik van CO2, plastics en water

>> Meer blikvangers

ENGINEERINGNET.BE - "Mobielen netwerken zijn nu nog vaak 'one-system-fits-all', zegt Van den Biggelaar. “5G is een paradigmaverschuiving in de mobiele communicatie-industrie, omdat frequentiebanden bruikbaar zijn voor diverse toepassingen."

"In Europa liggen deze frequentiebanden rond de 700 MHz, 3,5 GHz en 26 GHz. Elke band heeft zijn eigen functionaliteiten en implicaties. Ons team richt zich op 5G netwerken in de 26 GHz band, vaak de millimeter-golffrequentieband genoemd."

Deze 5G mm-golffrequentieband biedt een grote bandbreedte en maakt zeer hoge datasnelheden mogelijk. In vergelijking met 4G is de datasnelheid met een factor 10 tot 100 te verhogen.

Maar de 5G mm-golffrequentieband heeft ook een nadeel: het bereik is een stuk minder dan bij 4G-frequenties, omdat 5G mm-golffrequenties gemakkelijker worden geblokkeerd door objecten zoals bomen en gebouwen.

Dit probleem is op te lossen door meer basisstations te installeren. Voordeel is dat dan ook kleinere antennes zijn te gebruiken dan bij een 4G-netwerk.

Een andere manier om het verlies aan bereik te compenseren is het verhogen van de zogenaamde ‘winst’ van het antennesysteem. Dit kan door gebruik te maken van arrays.

Antennes in 4G-systemen hebben vaak een relatief lage winst, wat betekent dat de straling niet in één bepaalde richting gaat. Stel je meerdere antennes tegelijk op in een antenne-array, dan ontstaat er een interferentiepatroon.

Je kunt de straling dan wel in één richting focussen, waardoor ook je winst toeneemt. Dat compenseert het bereikverlies van de 5G-mm-band. Door het signaal van elk antenne-element op een slimme manier aan te passen, is de richting van de straling zelfs te veranderen, zodat je een bewegende gebruiker kunt volgen.

Een dergelijk array-systeem zal waarschijnlijk worden toegepast in 5G-netwerken. Voor zijn promotieonderzoek heeft Van den Biggelaar in samenwerking met NXP Semiconductors in Nijmegen een 5G-antennesysteem ontwikkeld.

"Het is van groot belang dat antennesystemen voldoen aan de voorschriften van standaardiseringsorganisaties en overheidsinstellingen om betrouwbare communicatie te waarborgen en gezondheidsrisico's te beperken," aldus Van den Biggelaar. "Het nauwkeurig karakteriseren van antennesystemen is daarom cruciaal.”

De antennes en de elektronica in conventionele 4G-basisstations kunnen afzonderlijk worden ontworpen en gekarakteriseerd. Bij 5G mm-golffrequenties is dit onpraktisch omdat de afzonderlijke antenne-elementen zeer klein zijn en meestal sterk geïntegreerd.

De onderzoeker heeft daarom in samenwerking met het National Institute of Standards and Technology in de Verenigde Staten methoden ontwikkeld om 5G mm-golf (geïntegreerde) antennesystemen nauwkeurig te karakteriseren.

Deze methoden leiden tot minder meetfouten en onzekerheid, wat uiteindelijk de betrouwbaarheid van het toekomstige 5G-cellulaire netwerk ten goede komt. Omdat deze methoden ook gelden voor hoogfrequente toepassingen, is het werk van Van den Biggelaar ook toepasbaar op 6G mobiele communicatie. << (Lydia Heida) (foto: TU Eindhoven)

Video:

Reageren
Abonneer op onze nieuwsbrief

Mis ook dit niet...

Licht verstrooien met ’geconcentreerde willekeur’

UTwente heeft met precisie 3D printing een lichtverstrooier op microschaal gebouwd die random is maar toch gecontroleerd, om zo te zien hoe licht door een object beweegt.

Ook sleutel Tesla Model X slecht beveiligd

Onderzoekers van COSIC* hebben ernstige beveiligingsproblemen ontdekt in de draadloze autosleutel van de Tesla Model X. Eerder hackten ze al de sleutel van de Tesla Model S.

Nederlandse studenten ontwikkelen oven voor recyclage e-waste

Team CORE van de Nederlandse Technische Universiteit presenteerde onlangs zijn R&D-oven voor het recyclen van e-waste, ofwel elektronisch afval, met als doel een efficiënte recyclage.

Rent-All optimaliseert logistieke processen van verhuuritems

RFID-integrator Aucxis implementeerde een automatisch detectiesysteem bij verhuurbedrijf Rent-All. Laadlijsten worden sneller en foutloos afgewerkt, en er zijn geen naleveringen meer nodig.

Remote sensing ingezet voor meten buigzaamheid gewassen

PhD-student Sugandh Chauhan van UTwente toonde een nieuwe, op remote sensing gebaseerde benadering aan om de gevoeligheid voor legeren, ofwel buigen, van gewassen in kaart te brengen.

Supercomputer helpt NASA-onderzoek naar maanmissie’s

De supercomputer biedt krachtige modellerings- en simulatiemogelijkheden ter ondersteuning van kritisch onderzoek voor een veilige en succesvolle ruimtevlucht naar de maan tegen 2024.

‘Women in tech’ coachingtraject zet in op meer vrouwelijke ondernemers

Momenteel heeft 53% van laatste lichting start-ups bij Start it @KBC een vrouwelijke founder. Het sein voor de accelerator om door te zetten en nog meer vrouwen aan te spreken.

Predictive twins oplossing voor uitdagingen in de bouw

De bouw- en infrasector is bezig met grote vervangings- en renovatieprojecten, en circulair en energieneutraal bouwen. TNO stelt dat voorspellende digitale replica's hierbij kunnen helpen.

xiros film geleiderol voor labellingtechnologie is smeermiddelvrij

Zwarte geleiderol met soepel lopende polymeer kogellagers bespaart tot wel 48% gewicht en 42% massatraagheid. De nieuwe zwarte geleiderol van igus biedt nu een echte sensatie op het gebied van verpakkings- en labellingtechnologie. Het installatieklare systeem overtuigt niet alleen visueel, maar ook technisch. >>

Partners