Chipantennen für IoT-Funkmodule Schlaue Helferlein für vielfältige Aufgabe

Kleinste HF-Chipantennen müssen nicht mehr in eine „Keep out“-Fläche verbannt werden. Dies ermöglicht es Produktentwicklern, deutlich kleinere Lösungen für IoT-Funkmodule und Biosensoren zu entwickeln.

Traditionell benötigen HF-Antennen, die in Funkmodulen verbaut werden, einen gewissen Platz außerhalb der Schaltung, um mögliche Störungen mit anderen Bauteilen zu verhindern und ein optimales Abstrahlungsverhalten zu garantieren. In einigen Fällen kann diese einzuplanende Fläche bis zu 15 mm × 20 mm auf der Leiterplatte bedeuten. Mit fortschreitender Miniaturisierung und Entwicklung der nächsten Generation von Sensoren und Funkmodulen kommen auch neue HF-Antennen auf den Markt, die direkt im Bereich der metallisierten Leiterplatte platziert werden. Die Platzersparnis ohne die „Keep out“-Fläche beträgt ca. 10–20 % und ermöglicht damit die Entwicklung deutlich kleinerer Endprodukte. Produktgrößen waren bisher limitiert durch die treibenden Faktoren Knopfzelle und Leiterplatte unter Einhaltung der Freifläche für die Antenne. Von der Flächenreduzierung der Leiterplatte können nun eine ganze Reihe von Produkten profitieren, wie etwa Smart Watches, intelligente Kleidung, Brillen, Pflaster, Pillen oder Haftverbände.

Biosensoren und medizinische IoT-Funkmodule

Für die Medizinindustrie beginnt die Zukunft genau jetzt, wenn es um miniaturisierte, batteriebetriebene Sensoranwendungen geht, die in näherer Umgebung lokalisiert werden, am Körper getragen oder implantiert werden, um Daten zu übertragen und zu überwachen, wie etwa Temperatur, Blutdruck oder die Pulsrate. Diese schlauen Helferlein werden in naher Zukunft viele Aufgaben übernehmen, Daten übertragen und auswerten. Zahlreiche Anwendungen finden sich in den Bereichen Fitness und Gesundheit, Umwelt, Lebensgewohnheiten und Verhalten. Biologische Parameter können überwacht werden, wie etwa Vitalparameter, Schlafrhythmus, Emotionen, Stress, Atmung, Bewegungsabläufe, Anstrengungen, Haltung und Gang, körperliche Fitness, Verletzungen, mentale Zustände, Vergiftungen, Blutzucker, EKG-Überwachung oder Drogenkonsum.

Die Informationen werden drahtlos zu nahegelegenen Empfängern oder Smart­phones übertragen, per App verarbeitet oder von Geräten zur Fernüberwachung über WLAN und Internet direkt zu den Empfangsservern zur Analyse übertragen und dort ausgewertet. So gibt es bereits Haftverbände, die mit integrierten Sensoren die Herzfrequenz, Atemfrequenz, Blutzucker oder Körpertemperatur messen. Die gesammelten Daten dienen dann z.B. zur Berechnung der genauen Insulinmenge, die ein Diabetiker automatisch von einer drahtlosen Insulinpumpe verabreicht bekommt.