Strømforbruket til smartmobiler kan reduseres betydelig dersom effektforsterkeren i radioene gjøres langt mer effektiv. (Bilde: digi.no)

Kan doble batteritiden til smartmobiler

Skal tilby løsning på flere tiår gammelt radioproblem.

Et stort problem med dagens smartmobiler er den begrensede batteritiden. Avhengig av bruken, må batteriet kanskje lades opp daglig eller flere ganger om dagen.

Strømmen brukes av mye forskjellig, men det som kanskje er ukjent for de fleste, er at det aller meste av strømforbruket skyldes et sett med effektforsterkere, som tross for navnet er på ingen måte brukes særlig effektivt. Forsterkerne brukes til å omdanne strøm til radiosignaler, men mer enn 65 prosent av energien forsterkerne tilføres, går til spille som varme. Dette skriver MIT Technology Review.

Slike forsterkere brukes også i blant annet mobilbasestasjoner. Her er det ofte nødvendig å bruke strøm også til kjøling av de ineffektive effektforsterkerne, noe som øker driftskostnadene ytterligere.

Det ferske selskapet ETA Devices, som er etablert av MIT-professorene Joel Dawson og David Perreault, skal ha utviklet en løsning som kan gjøre bruken av effektforsterkerne langt mer effektiv. Løsningen skal i første omgang være rettet mot LTE-basestasjoner, hvor det hevdes at energibruken vil kunne halveres. En versjon av løsningen skaler ned i brikkestørrelse, skal kunne fordoble batteritiden til smartmobiler, skriver MIT Technology Review. Men skulle likevel tro at dette avhenger svært mye av bruken av enheten.

Det er ventet at kommersialiseringen vil starte allerede i 2013.

Aldri virkelig lav effekt

Bakgrunnen for dette er at effektforsterkerne i RF-transmittere bruker transistorer som opererer mot to ulike modi – «standby» og «out signal». Ideelt skal man bruke minst mulig effekt i standby-modusen og mest mulig når det faktisk skal sendes noe, men raskt veksling mellom lav effekt og høy effekt har det med å skape forstyrrelser i signalene. Derfor er effektnivået til forsterkeren temmelig høyt også under standby.

– Det betyr at du trekker en masse energi bare ved å ha tingen i gang, sier Dawson til MIT Technology Review. Dette blir verre desto mer data som sendes.

– Under kommunikasjon med høy datarate ender du opp med å trenge mer standby-effekt enn signaleffekt. Det er derfor mobilen blir varm, forklarer Dawson.

Det også slik at dette også gjelder når mobilen mottar data, fordi den kontinuerlig sender ut meldinger for å bekrefte at datapakkene har blitt mottatt.

Løsningen Dawson og Perreault har utviklet sammen med flere andre, ble presentert i en artikkel allerede i 2009.

Flere nivåer

Den oppsummerende, men tekniske forklaringen er at løsningen er basert på en ny modulasjonsteknikk basert på «asymmetrisk flernivå-utfasing» (AMO - Asymmetric

Multilevel Outphasing) som øker den generelle effektiviteten over et bredere sendeeffekt-spekter enn et standard LINC-system (Linear Amplication using Nonlinear Components), samtidig som det opprettholdes høy grad av linearitet.

Den noe enklere forklaringen er at løsningen kan velge mellom flere ulike spenningsnivåer som kan sendes over transistoren. Nivået som velges er det som minimaliserer effektforbruket. Dette gjøres opptil 20 millioner ganger i sekundet, skriver MIT Technology Review.

Mobile World Congress

Planen er at Eta Devices offisielt skal lansere de første produktene under Mobile World Congress i Barcelona i februar neste år. I første omgang vil selskapet fokusere på utviklingsland, hvor det ifølge MIT Technology Review brukes til sammen 640 000 dieseldrevne generatorer for å holde i gang mobilbasestasjoner. De årlige drivstoffutgiftene skal ligge på rundt 15 milliarder dollar.

Men selskapet sikter også må de enorme smartmobilmarkedet, hvor det håper å kunne erstatte en hel rekke slike effektforsterkere med én eneste én.

Eta Device ledes forøvrig av Mattias Åström, som tidligere ledet C3 Technologies, den svenske 3D-kartspesialisten som Apple kjøpte i fjor.

Til toppen