Kleidungs-Antenne sorgt für besseren Empfang
Vervierfacht Reichweite im Vergleich mit Peitschenantennnen
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Kleidungs-Antenne: Mobil, flexibel und empfangsstark (Foto: osu.edu) |
Columbus, Ohio (pte020/23.08.2011/13:15) Forscher der Ohio State University (OSU) http://osu.edu haben ein neues Design vorgestellt, das gängige Empfangsprobleme mit mobilen Antennen löst. Die von der Gruppe um Chi-Chih Chen entwickelte Elektronik wird an der Kleidung angebracht und verfügt über einen Steuerchip. Die primär für das Militär interessante Entwicklung vergrößert die Reichweite für Kommunikation im Vergleich mit tragbaren Peitschenantennen um das bis zu Vierfache.
Der Weg des Mobiltelefons
"Unser Hauptziel ist es, die Zuverlässigkeit der Kommunikation und die Mobilität der Soldaten zu verbessern", schildert Chen in einer Aussendung der OSU. Die Wissenschafter mussten also einen Weg finden, die bislang getragenen Antennen ins Kleidungsmaterial zu integrieren. Wenngleich dieser Ansatz nicht neu ist, so kombinierten die Forscher die Erkenntnisse bisheriger Versuche und ergänzten sie um einen Computercontroller.
Als Ergebnis stand letztlich eine leichte, integrierte Lösung zu Buche, die Signale in alle Richtungen - und auch in Gebäuden und durch Wände - senden und empfangen kann, ohne dabei ein externes Bauteil zu verwenden. John Volakis, Direktor des Elektrowissenschaftslabors der Universität, zieht einen Vergleich zu mobilen Kommunikationsgeräten: "Auf eine Weise haben wir das getan, was mit Handys schon vor längerer Zeit geschehen ist. Man sieht keine Telefone mit ausziehbarer Antenne mehr, weil die Antennen in die Grundform integriert worden sind."
Starkes Testergebnis
Der Prototyp des Systems besteht aus einer dünnen Messingschicht, die auf einem leichten und elastischen FR-4-Plastikfilm aufgetragen wird. Dieser kann auf Textilien aufgenäht werden. So konstruierten die Forscher eine Weste, die an Brust, Rücken und beiden Schultern mit einer Antenne bestückt war. Ein kaum kreditkartengroßer Mikrochip am Gürtel übernahm die Steuerung und variierte die Nutzung je nach Empfangsstärke der jeweiligen Antenne. Auf diese Art und Weise konnte das Team auch mögliche Störfaktoren - wie ein vermindertes Funksignal durch zu viel direkten Hautkontakt - umgehen.
Die Erfindung bewies sich in Tests sehr erfolgreich und erzielte teilweise die vierfache Sende- und Empfangsreichweite herkömmlicher Antennen. Selbst im vertrackten Gebäude des Elektrowissenschaftslabors gelang die störfreie Kommunikation nach Außen. Der nächste Schritt ist nun, die Antennen aufdruckbar zu machen.
Kommerzialisierung in Aussicht
Die Forscher arbeiten nun mit der Antennendesign-Firma "Applied EM" http://www.appliedem.com 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 des Betrages in der Massenproduktion.
Volakis sieht noch weiteres Anwendungspotenzial für die Erfindung - von Einsatzkräften bis hin zur Alltagskleidung. "Stellen Sie sich ein Shirt oder ein hübsches Ballkleid vor, das diese Technologie nutzt. Die Antennen wären unauffällig, man würde so etwas tragen wollen."
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