© Al Zanyk, Ohio State University

Funkexperiment
08/27/2011

Forscher nähen Antennen in Kleidung

Amerikanische Forscher haben ein Antennensystem entwickelt, das auf und in Kleidungsstücke genäht werden kann. Die Neuentwicklung soll zunächst von Militärs eingesetzt werden. Neben der Gewichtsersparnis berichten die Forscher von einer um den Faktor vier verbesserten Empfangs- und Sendeleistung. Zukünftig könnten User über derartige Kleidungsstücke telefonieren.

Ein Team aus Forschern an der Ohio State University arbeitet an einem Ersatz für die sperrigen Antennen, die derzeit noch von Soldaten verwendet werden. Sie erfanden eine neuartige Antenne, die auf Kleidung „gestickt“ bzw. in Kleidungsmaterialen verarbeitet werden kann. Der Prototyp besteht aus dünnen Lagen Messing auf einer Plastikfolie. Ein kaum kreditkartengroßer Mikrochip am Gürtel übernimmt die Steuerung und variiert die Nutzung je nach Empfangsstärke der jeweiligen Antenne.

Aus iPhone-4-Problemen gelernt

Durch das Anbringen der Antennen auf und in der Kleidung können mögliche Störfaktoren - wie ein vermindertes Funksignal durch zu viel direkten Hautkontakt – umgangen werden. Die Problematik bescherte etwa Apple bei der Markteinführung des iPhone 4 ein viel zitiertes „Antennagate“, indem das neue Design der Rahmenantenne laut Userbeschwerden zu Empfangsproblemen führte.

„Unser primäres Ziel ist die Erhöhung der Zuverlässigkeit der Kommunikation der Soldaten und die Verbesserung ihrer Mobilität.“, sagt Chi-Chih Chen, Professor für Elektronik- und Computerentwicklung an der Universität Ohio. Auch für Feuerwehrleute und Polizisten könne die Antenne ebenfalls von großem Nutzen während Einsätzen sein, um mobiler agieren zu können.

Konzept von Mobiltelefonen
Laut John Volakis, Direktor des Elektrowissenschaftslabors der Universität, habe man sich die Entwicklungen im Mobilfunk zunutze gemacht. „In gewisser Weise entwickeln wir etwas, was bei Mobiltelefonen schon eine Zeit lang gemacht wird. Es gibt keine Handys mit externen Antennen mehr, weil diese heutzutage in den Mobiltelefonen integriert sind“, so Volakis. Diese Erkenntnis wolle man auch für die anspruchsvollen Funkanforderungen von Soldaten und Einsatzkräften nutzen.

Den Forschern zufolge habe sich die Erfindung in Tests erfolgreich geschlagen und teilweise die vierfache Sende- und Empfangsreichweite herkömmlicher Antennen erzielt. Selbst in abgeschirmten Gebäuden gelang die störfreie Kommunikation nach außen. Der nächste Schritt ist nun, die Antennen mittels Druckverfahren für die Massenproduktion tauglich zu machen.

Baldige Markteinführung

Die Forscher arbeiten nun mit der Antennendesign-Firma "Applied EM" aus Virginia an der Kommerzialisierung der Idee. Chen schätzt die Kosten aktuell auf 200 Dollar pro Person (ca. 138 Euro), erwartet aber eine deutliche Minderung der Kosten in der Massenproduktion.