Drahtlos laden und gleichzeitig Videos streamen

4. Oktober 2017, 12:35 Uhr
Drahtlos laden und Daten übertragen (Foto: Wikimedia Commons / LG)
Drahtlos laden und Daten übertragen (Foto: Wikimedia Commons / LG)
Forscher der North Carolina State University haben ein System entwickelt, das drahtlos einige Watt an elektrischer Leistung übertragen und gleichzeitig ausreichend Bandbreite bieten kann, um ein Video über dieselbe drahtlose Verbindung zu streamen. Damit wird eine „echte“ drahtlose Verbindung möglich.

Zur drahtlosen Übertragung elektrischer Energie werden üblicherweise Magnetfelder verwendet. Um die Verluste bei der Erzeugung solcher Felder so gering wie möglich zu halten, sind Antennen mit einer geringen Bandbreite notwendig – vor allem, wenn Sender und Empfänger mehrere Zentimeter voneinander entfernt sind.

Eine Antenne mit geringer Bandbreite beschränkt allerdings auch die Möglichkeiten einer Datenübertragung. Deshalb besitzen Geräte mit drahtloser Energieübertragung stets auch zusätzliche Sender und Empfänger zur Datenübertragung. Dies hat zur Folge, dass Gewicht, Komplexität und schließlich auch Kosten solcher Geräte stark zunehmen.

Die Forscher der NC State fanden heraus, dass eine effiziente Leistungsübertragung vor allem über größere Abstände zwar Antennen mit sehr geringer Bandbreite voraussetzt, aber dass die Systembandbreite viel größer sein kann.

Das Team hat gezeigt, dass ein System mit großer Bandbreite mit Hilfe von „schmalbandigen“ Bauteilen aufgebaut werden kann – wenn man die Vorteile beider Welten miteinander kombiniert. Diese größere Bandbreite erlaubt es, dass derselbe Kanal sowohl für die drahtlose Energieübertragung auch als Kommunikationskanal verwendet werden kann, wenn man spezielle Techniken einsetzt, die die Übertragungsgeschwindigkeit und die Signalqualität verbessern.

Die Forscher haben das neue System mit und ohne Datenübertragung ausprobiert. Sie fanden heraus, dass bei einer Leistungsübertragung von fast 3 W (mehr als genug, um ein Tablet während des Abspielens eines Videos auch noch zu laden) das System nur 2,3 % weniger effizient arbeitet, wenn gleichzeitig 3,39 MB/s Daten übertragen werden. Bei einer Leistungsübertragung von 2 W betrug die Minderung sogar nur 1,3 %. Die Tests wurden mit einem Abstand zwischen Sender und Empfänger von 16 cm durchgeführt, wodurch bewiesen wurde, dass das System auch über größere Abstände funktioniert.

Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in den IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters veröffentlicht.
 
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