ILFD-Chips reduzieren Stromverbrauch von Handy und WLAN

Ein Grundproblem bei Hochfrequenzgeräten ist die Frequenzsynchronisation des Sendesignals. Bislang nutzt man dazu eine recht einfache PLL- (Phase Locked Loop) Schaltung. Diese basiert auf einem Zähler, der die Schwingungen des Senders in einem vorgegebenen Verhältnis teilt. Das niederfrequente Ergebnis wird mit einer genauen Referenzfrequenz verglichen und die Sollfrequenz bei Abweichungen nachgeregelt.

Der schnelle digitale Zähler und Teiler der PLL-Schaltung benötigen bei den im Kommunikationsbereich üblichen Frequenzen von einigen GHz relativ viel Energie und bestimmt die Laufzeit mobiler Geräte nicht unerheblich. ILFD setzt im Gegensatz zum digitalen Ansatz auf eine analoge Lösung zur Frequenzstabilisation. Dabei wird ein genaues, niederfrequentes Signal mit dem gewünschten Faktor analog multipliziert, um die nötige Hochfrequenz zu erhalten.

Das neue ILFD-Verfahren wird derzeit im Praxiseinsats unter realen Bedingungen an der Uni Rochester getestet. Dabei sollen die ILFD-Chips im Vergleich zur derzeitigen PLL Technologie nur ein Zehntel der Energie verbrauchen.

An der ILFD-Technologie wird schon seit einigen Jahren geforscht. Doch nun will Projektleiter Professor Hui Wu den Durchbruch erreicht haben. Das bisherige System hatte aus drei Transistoren bestanden und bot eine ungenügende Frequenzauflösung. Jetzt arbeitet Hui Wu mit fünf Transistoren und erreicht so die nötige Genauigkeit bei der Abstimmung der Frequenzen. Damit soll das ILFD-System die Nutzung von Frequenzen von bis zu 60 GHz ohne hohem Strombedarf ermöglichen. (uka)