Mobieltjes als pure wetenschap
De accu van uw mobieltje is niet binnen de kortste keren leeg. Het signaal beter en er kan meer data mobiel getransporteerd worden. Dit alles tegen een lagere prijs. Wie verzint dat soort dingen en hun oplossingen? De groep Integrated Circuit Design van de Twentse professor Bram Nauta komt daarmee en hun werk is daarmee wereldstandaard in mobiel internet en telefonie.
Nauta’s groep hoort blijkens de meest recente onderzoekvisitatie inmiddels tot de top vijf van de wereld op dit gebied. De UT-mensen zijn daarmee bovendien de enigen in ons land die in deze analyse de maximale score konden halen.
Spookrijden via software
Bij zo’n handig en betaalbaar mobieltje “lijkt het of dat vanzelf gaat, maar dat is natuurlijk niet zo”, zegt Nauta. “In de huidige generatie apparaten zitten schakelingen die wij vijf tot tien jaar geleden uitvonden. Het is hard werken om bij de koplopers te blijven horen. Wij zijn geen productontwikkelaars, wij bedenken deeloplossingen die van grote invloed zijn op de werking van nieuwe devices. Daar komt ook fundamentele wetenschap bij kijken. En heel veel rekenwerk.”
Het nieuwste project wordt in Europees verband uitgevoerd en heet DUPLO. Het gaat over het beter benutten van de schaarse en dure frequenties voor mobiele telefonie. Nu is het nog zo dat als je iemand belt, jij via een andere frequentie spreekt dan degene die je belt. “Waarom zouden we niet op dezelfde frequentie kunnen zenden en ontvangen, gaan spookrijden? De software van de telefoon rekent wel uit wanneer er ruimte is.”
De huidige smartphone moet heel veel frequentiebanden aan kunnen, van GSM tot WiFi en Bluetooth. Dat roept nieuwe vragen en eisen op. Kan zoiets allemaal met één ontvanger en ook met één slim filter dat net dat zwakke signaal eruit pikt dat jij wilt ontvangen, maar dat toevallig pal naast een sterk signaal zit? Aan zo’n filter werken de Twentse chipontwerpers.
Praktijk na ongeloof
Nauta’s groep maakte echt school met de oplossing voor het vraagstuk van de ‘noise cancelling’. Een smartphone heeft een radio die de internet- en telefoniesignalen uitzendt en ontvangt. Als je er, bij binnenkomst van het signaal, erin slaagt het ruisniveau te reduceren, heb je niet alleen een betere ontvangst, maar bespaar je ook energie. Tien jaar geleden kwam Nauta’s groep met een verbluffend simpele oplossing, met slechts drie transistoren.
“Eerst is er dan ongeloof, dan gaat men het toch ook maar eens proberen, en nu is het een ‘textbook example’ van een manier om ruis op te heffen. Dat zit in de telefoon die je in de winkel koopt!” Op dezelfde manier heeft de groep jarenlang een wereldrecord met de zuinigste analoog-naar-digitaalconverter, 20 keer zuiniger dan zijn voorgangers. “Op dit moment begint de concurrentie in de buurt te komen. Maar ook hier was er eerst ongeloof: dat kán niet. Het kan wel, en het record staat vijf jaar.
