An der University of Rochester wird derzeit ein neues Schaltungsdesign namens Injection Locked Frequency Divider (ILFD) unter der Leitung von Professor Hui Wu entwickelt. Dieses neue Verfahren wird jetzt erstmals in der Praxis unter realen Bedingungen getestet.

Schaltungen, die auf dem ILFD-Chip beruhen, benötigen lediglich ein Zehntel der Energie herkömmlicher Phase-Locked-Loop Technologie (PLL), die derzeit für Mobiltelefone verwendet wird. In den phasengekoppelten Regelkreisen kommt ein digitaler Teiler zum Einsatz, der jedes vom Quarz gelieferte Taktsignal mitzählt und beispielsweise bei jedem zehnten Impuls eine 1 ausgibt. Bei ILFD wird ein exakter Grundtakt multipliziert, um die benötigte Frequenz zu erhalten. Durch die Verwendung eines analogen Systems wird nach Angaben der University Rochester deutlich weniger Energie verbraucht.

Im Gegensatz verbraucht der Schaltkreis bei der Bruce-Force-Methode bei jedem Zählvorgang dieselbe Leistung - unabhängig, ob eine 0 oder 1 ausgegeben wird. Dadurch entstehen pro Sekunde mehrere Milliarden Operationen, die erheblich zur Verringerung der Akku-Leistung beitragen.

ILFD-Problem bei Kombination mit WLAN-Adaptern und Handys gelöst

Problematisch erwies sich bislang die Situation bei Handys und WLAN-Adaptern im Zusammenhang mit ILFD, da diese einen eng zusammenliegenden Frequenzbereich beanspruchen. Da die Schaltkreise nur einen Teiler durch Zwei enthielten und dadurch die benötigten Frequenzen nicht ausreichend auflösen konnten, wurde das bisherige, aus drei Transistoren bestehende System um zwei weitere erweitert. Dadurch können die Taktsignale bei Bedarf auch durch drei geteilt werden. Somit sind verschiedene Variationen bei der Division der Takte und der Abstimmung der erzeugten Frequenzen möglich.

Bei der drahtlosen Datenübertragung sollen nach Angaben der University Rochester künftig deutlich höhere Frequenzbereiche bis hin ins 60 GHz-Band zum Einsatz kommen. Diese Bereiche waren unter Einsatz der bisherigen Teiler nur durch einen extrem hohen Stromverbrauch einsetzbar.

Sollten sich die Tests als erfolgreich erweisen, dürfte dies ein Meilenstein bei der Weiterentwicklung der Energieversorgung von mobilen und drahtlosen Endgeräten bedeuten.

(Stefan Hagedorn/teltarif.ch)