Platte antenne moet ontvangst internet voor vliegtuigen verbeteren

Het bedrijf Kymeta komt met een platte satellietantenne, de mTenna, die onder andere de ontvangst van internetsignaal voor wifi in vliegtuigen moet verbeteren. De antenne maakt gebruik van een laag elektromagnetisch metamateriaal dat zich kan richten op een satelliet.

Een antenne die communiceert met een satelliet moet zich kunnen richten, waardoor satellietantennes in radarkoepels gestopt worden. Die koepels zorgen voor veel luchtweerstand, iets wat bij vliegen niet heel praktisch is, al zijn die koepels wel steeds platter.

De mTenna van Kymeta, een spin-out van Intellectual Ventures, is een antenne die zonder bewegende delen toch kan blijven richten op een satelliet. De antenne bestaat uit een laag vloeibare kristallen tussen twee printplaten of glazen lagen en kan tezamen met een holografisch aanpasbaar elektromagnetisch metamateriaal de Ku- en Ka-band benaderen, 12-18GHz en 26,5 tot 40GHz waardoor nieuwe delen van het spectrum bruikbaar worden om een verbinding mee te leggen.

De antenne heeft een diameter van een halve meter tot een meter en is ruim een centimeter dik. Het systeem biedt niet alleen voordelen voor vliegtuigen. Ook bootbezitters met satellietontvangers kunnen hier gebruik van maken. Het apparaat is ook energiezuinig: het heeft slechts een normale usb-aansluiting nodig om te kunnen functioneren.

Reacties (18)

[Balance]

Is dit niet standaard beamforming? Dit wordt nu ook al met wifi routers, mobiele (3g/4g) netwerken en vele andere draadloze apperatuur gedaan. Ik zie even niet wat hier zo vernieuwend aan is, behalve dat ze de antennes aan elkaar vast hebben gemaakt (met welk nut?).

In die koepels zaten zeer gevoelige richtantennes die zorgden dat alle energie de goede kant op gestraald werd, terwijl bij deze oplossing een heleboel energie nog allerlei kanten op gaat, en ze alleen winst boeken door amplitude pieken met elkaar samen te laten vallen, wat veel minder efficiënt is dan een richtantenne.

Edit: Bagger artikel weer, dit is Tweakers, als je zoiets post leg dan even uit hoe het werkt.

Meta-materials
The antenna does away with the traditional parabolic dish or phased array and replaces it with a flat panel made of meta-materials. These are man-made materials that defy conventional wisdom as to how radio waves behave when moving from one medium to another.

For example, any physics book will tell you that an electromagnetic wave moving from a less dense to a more dense material will be refracted towards the normal. With light being electromagnetic in nature, we see this effect with a swimming pool appearing to be less deep than it really is, and a straw in a glass of water appearing to be bent when viewed side on.

A meta-material (unlike anything else found in nature) can have a negative refractive index. That is, if the a swimming pool was somehow filled with a liquid meta-material it could appear deeper than it really is.

Microwaves
Using this concept, an antenna made from a meta-material can be made to focus the radio waves that hit it, doing away with the need for a dish or hefty metal antenna aperture.

In reality a meta-material antenna would consist of hundreds of tiny elements that could be individually excited and phased together.

The meta-materials-based satellite antenna would use software to control the phasing of its component parts to track the satellite across the sky, bending the transmit and receive beam pattern as required. It would therefore electronically steer the radio beam without the use of hefty moving parts.
Bron: http://www.getconnected.a...ta-material-antenna-work/

Voor iedereen die er nog wat meer over wilt weten over deze antennes:

• http://www.kymetacorp.com/technology/
• http://www.kymetacorp.com...014_SidelobeCanceling.pdf (PDF)
• http://www.kymetacorp.com...material-Antenna-RHMA.pdf (PDF)
• http://www.kymetacorp.com...tes-Microwave-Journal.pdf (PDF)

Twee technologieen liggen dus ten grondslag:

• Negative index metamaterials
• Beamforming

Resultaat: Metamaterial antenna

[Reactie gewijzigd door Balance op 23 juli 2024 00:50]

[Mraedis]

Dit is inderdaad beamforming, maar niet zomaar een standaardmethode. Beamforming werkt gewoonlijk door een array elementen te sturen met een bepaald faseverschil, waarbij ze dus elk element elektrisch apart aansturen. Het vernieuwende hier is dat de aanpassing gebeurt door 1 enkel metamateriaal aan te passen.

[Primuszoon]

Kan deze antenne/technologie enkel voor deze toepassing (internet) gebruikt worden, of ook voor andere soorten satteliet signalen? Ik denk dan aan bvb DVB-S?

Indien wel kunnen die schotels vervangen worden door een iets minder opvallende strip op de muur / het dak.

[Mraedis]

Het is niet omdat het werkt dat het beter werkt dan die schotels. In vliegtuigen, die dus bewegen, moet de antenne steeds opnieuw anders gericht worden. Een huis beweegt niet bepaald veel dus is een klassieke schotelantenne vele malen beter voor ontvangst.

[Primuszoon]

Dat is inderdaad wel een goed punt.

Maar wat met campers en woonwagens die zich wel vaker verplaatsen? Zo'n automatisch richtende sateliet schotelantenne kost echt wel veel. Tenzij dit natuurlijk ook weer heel duur is...

Het zal wikken en wegen worden tussen kost, gebruiksgemak en kwaliteit denk ik.

[Reactie gewijzigd door Primuszoon op 23 juli 2024 00:50]

[Mraedis]

Ik ben vrij zeker dat deze antenna minder goede ontvangst heeft en duurder is dan zo'n zelfrichtende. Als ze ze al commercieel aanbieden en niet enkel specifiek voor vliegtuigen/grote industrie.

[joppybt]

Dus in Groningen zou het wel weer een uitkomst zijn?

[ASS-Ware]

Kan deze antenne/technologie enkel voor deze toepassing (internet) gebruikt worden, of ook voor andere soorten satteliet signalen? Ik denk dan aan bvb DVB-S?

Indien wel kunnen die schotels vervangen worden door een iets minder opvallende strip op de muur / het dak.

Velen ontvangen signalen van meerdere satellieten en doen dat tegelijkertijd.
Voorbeeld: Opnemen van een zender van de Astra 1 en kijken naar een zender op de Astra 2.
Een normale schotel heeft daar meerdere koppen voor, elke kop is gericht op een satelliet.
Ik vrees dat dit bij die platte antenne een stuk lastiger wordt.

[mux]

Dit heet beamforming, met behulp van een phased array. Moderne telefoons kunnen dit ook al op een hele grove manier (namelijk met 2 antennes), waardoor maximaal 3dBi wordt gewonnen op de signaalintegriteit. Deze antenne van mTenna is nog een stuk beter en gebruikt vele antennes om veel betere richtinggevoeligheid te krijgen.

[berndvt]

Ik ben voor mijn afstudeerproject onderzoek naar dit soort technologieën aan het doen voor de luxe jachtbouw. Phasor (http://www.phasorsolutions.com/) heeft soortgelijke panelen, deze werken echter met solid state elementen die door middel van een klein faseverschil gestuurd kunnen worden.

Kymeta kwam vanuit Amerika hier een presentatie houden, zeer veelbelovende technologie voor alle internettoepassingen 'on-the-move'. Dit heeft ook veel potentie voor bijvoorbeeld zelfrijdende auto's, treinen en drones.

Voordelen (voor jachten i.i.g.) ten opzichte van schotelantennes zijn bijvoorbeeld:
- Schaalbaar indien meer bandbreedte nodig is
- Gemakkelijk in constructies te integreren
- Weinig onderhoud benodigd
- Futureproof door zowel de Ku- als de snellere Ka-band te coveren.

[Reactie gewijzigd door berndvt op 23 juli 2024 00:50]

[_ferry_]

Jammer dat ie geen C-band doet, dan heb je tenminste ook midden boven de oceaan nog dekking, de Ku band is vooral gericht rond landen, midden op zee heb je daar minder aan.
Wel mooi dat ze dit ontwerpen, waarschijnlijk een stuk betrouwbaarder dan de huidige vsat en tvro, daar zitten meerdere assen in om de reflector op de satelliet te richten, wat uiteindelijk slijt, en ook gevoelig is voor mechanische schokken. Nadeel is dan waarschijnlijk weer dat ze geen lage elevation aankunnen omdat dan het effectieve oppervlak te klein is geworden.

[S0epkip]

"Het apparaat is ook energiezuinig: het heeft slechts een normale usb-aansluiting nodig om te kunnen functioneren."


Wat een slecht argument zeg, slechts een usb-aansluiting =/= zuinig?

[The Underminer]

Hier wordt vermoedelijk mee bedoeld dat hij max 0.5A = 2.5W trekt

[S0epkip]

En hoe bepaal je vervolgens of 2.5W zuinig is? Er zijn voldoende toepassingen waar 2.5 Watt ernorm is. Helemaal als de array groeit naar 200 antennes...

[borbit]

Ze bedoelen dat je hem gewoon in je laptop kan pluggen en dan tegen het raampje aan kan houden om ontvangst te krijgen.

[seba]

Wat offtopic, maar ik heb nog nooit wifi besteld op het vliegtuig. Wat is zowat de snelheid die ik tegenwoordig mag verwachten?

[Anoniem: 163854]

Niet echt meer 'tegenwoordig' maar in 2011 had ik op een binnenlandse vlucht met Delta Airlines tussen Atlanta en Los Angeles in-flight via Wifi ruim 2Mbps balanced, en dat was nog best constant ook. Getest met OOKLA. Aan de pingtijd kon ik toen afleiden dat het via een uplink vanaf grondstations kwam en niet via satelliet. Ik meen me te herrinneren dat ik destijds 15 dollar moest betalen voor de hele vlucht, zonder max. dataverbruik.

[z1rconium]

Ik zat laatst in een A380-800 van Lufthansa en daar hadden ze een filmpje hoe ze wifi/internet in het vliegtuig voor elkaar hebben gekregen, dat is een bijzonder complexe klus, de boel (antennes) zit vanaf de voorkant tot de achterkant geïntegreerd. Geweldig vliegtuig overigens.