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Im Jahre 1998 besaßen bereits 14 Millionen Menschen in Deutschland ein mobiles Telefon. Diese Handys arbeiten teilweise mit Stabantennen, die ein symmetrisches Abstrahlungsverhalten besitzen, so daß vor allem der Kopf am Telefongerät einen hohen Anteil der Strahlung abbekommt. Ziel eines Projekts von Prof. Dr. Johannes Jahn am Institut für Angewandte Mathematik der Universität Erlangen-Nürnberg ist es, Handy-Antennen so zu gestalten, daß die abgestrahlte Leistung im Bereich des Kopfes minimiert und gleichzeitig in einem dem Körper abgewandten Bereich maximiert wird.
Untersuchungen belegen, daß mindestens 50% der abgestrahlten elektronischen Energie vom Körper des Telefonbenutzers absorbiert wird - 38% alleine vom Kopf. Auch wenn der Einfluß elektromagnetischer Wellen auf den Menschen bislang nicht geklärt ist, erscheint der Energieverlust angesichts der geringen Sendeleistung nicht sinnvoll. Die neuen Antennen geben weit weniger Strahlung in den Kopf ab; zugleich steigern sie aber auch die Übertragungs- und damit die Sprachqualität.
Das Forschungsprojekt wurde gemeinsam mit Prof. Dr. Andreas Kirsch, Universität Karlsruhe, und Dipl.-Math. Carmen Wagner durchgeführt. Die mathematische Modellierung dieses technischen Problems berücksichtigt zwei Antennentypen - eine hohle und eine mit Materie ausgefüllte Stabantenne. Im Falle einer hohlen Stabantenne ist der neue Antennentyp dadurch charakterisiert, daß auf dem Antennenstab leitende Streifen in Längsrichtung angebracht sind, die gegeneinander isoliert sind. Jeder dünne Streifen wird durch eine elektromagnetische Schaltungseinrichtung, die die eingesetzte Mathematik umsetzt, einzeln angesteuert. Für die ausgefüllte Stabantenne ist die Vorgehensweise ähnlich. Bei beiden optimalen Antennenentwürfen ergab sich eine äußerst geringe Abstrahlung in den Kopfbereich und eine sehr hohe Strahlungsleistung nach "außen".
Diese neuen Antennen, die zum Patent angemeldet sind, besitzen mehrere Vorteile. Sie lassen sich einfach elektronisch umkonfigurieren, wobei die optische Gestalt unverändert bleibt. Außerdem sind die Antennen für verschiedene Frequenzbänder optimal einsetzbar, beispielsweise für das D- und E-Netz. Schließlich erlauben diese Antennen den Handy-Einsatz für unterschiedliche Aufgaben - insbesondere bei Textmeldungen oder beim Verbindungsaufbau -, bei denen eine asymmetrische Antennencharakteristik nicht wünschenswert erscheint.
* Kontakt:
Prof. Dr. Johannes Jahn, Institut für Angewandte Mathematik
Martensstraße 3, 91058 Erlangen, Tel.: 09131/85 -27415, Fax: 09131/85 -28126
E-Mail: jahn@am.uni-erlangen.de
Criteria of this press release:
Biology, Electrical engineering, Energy, Environment / ecology, Information technology, Mathematics, Oceanology / climate, Physics / astronomy
transregional, national
Research results
German
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