Forskarna är redan uppe i banden kring 30-40 GHz och det kommer säkert att öka vartefter när kraven på att vara uppkopplad, överallt och jämt, ökar.
2,3 GHz-bandet har redan gått till mobila datanät och det kommer säkert att följas av flera band som antingen kommer att delas med annat eller helt försvinna från amatörradion.
För de allra flesta utanför den akademiska världen är begreppet imaginära, eller negativa, frekvenser tämligen okänt. Begreppet negativ, eller imaginär, finns dock inom många vetenskapliga discipliner, t.ex negativ energi, negativa tal och negativ tid som alla låter rätt otroliga för oss vanliga dödliga.
En möjlig lösning på frekvensbristen har nu börjat utforskas av en arbetsgrupp inom ITU och målet är att ha en första studie klar till WRC15 som hålls i november i år.
Mycket av det här är hämtat från relativitetsläran där man inom t.ex matematiken hade ett behov av att kunna lösa en ekvation där roten ur ett negativt tal förekommer. Mer om imaginära tal kan du läsa här http://www.mathsisfun.com/numbers/imaginary-numbers.html
Negativ energi finns inom fysik och kvantfysiken för att förklara vissa komplicerade förhållanden t.ex gravitationen. Du läser mer om det här http://en.wikipedia.org/wiki/Negative_energy
På samma sätt skapas en slags negativ energi, sk reaktiv energi, bl.a i lysrörsinstallationer och detta är ett stort och välkänt problem i stora industribyggnader med många lysrör. Du kan läsa mer här http://sv.wikipedia.org/wiki/V%C3%A4xelstr%C3%B6m
Även negativ, eller imaginär, tid finns som begrepp både inom relativitetsteorin och kvantfysiken. Du kan läsa mer om det här http://en.wikipedia.org/wiki/Imaginary_time
Men nu till det som kanske är lite mer okänt, det finns även negativa, eller imaginära, frekvenser som möjligen kan lösa delar av frekvensbristen i framtiden. Frågan har varit uppe för länge sedan men då såg man inte någon användning för det och tekniken fanns inte framme så studierna lades ner. Nu, i samband med SDR-radions inträde, där mycket kan skapas i programvara som är betydligt friare och flexiblare än fysiska komponenter har nya möjligheter öppnats. Så därför har frågan aktualiserats igen och med tanke på hur priserna sjunker på SDR-radio så är det klart intressant.
Inte helt oväntat är det mobilindustrin som ligger bakom studierna, moderna telefoner innehåller ju bara SDR-teknik, men det är ännu inte löst hur man ska kunna skapa så höga imaginära frekvenser så att bandbredderna blir tillräckliga. På ett arbetsgruppsmöte i Geneve nyligen, där jag deltog i den svenska delegationen, framkom att lägre frekvenser, kanske ner till -50 MHz, ska vara möjligt att skapa redan idag med förhållandevis enkla medel och dagens SDR-radioteknik. Arbete med att få in det i kända SDR-program som SDR# och GNU Radio pågår redan. De billiga RTL2832-baserade mottagarna kommer antagligen inte att kunna stödja tekniken med senaste version av Fun Cube Pro Plus-dongeln och nya HPSDR-baserade apparater kommer att göra det.
(bilden från openhpsdr.org)
På samma sätt som för negativa tal och negativ energi så handlar det om att skapa ett sätt att räkna på det och definitionen är att man ersätter den komplexa enheten j = roten(-1) i "j-omega metoden" med den hyperkomplexa Hamiltonenheten, (i2 = j2 = k2 = -1). De partiella differentialekvationer vilka beskriver de radiotekniska förloppen får då hyperkomplexa lösningar som består av kvaternioner.
Med traditionella matematiska metoder har man inte klarat att utforma algoritmer för digital signalbehandling av dessa förrän den tidsdiskreta expansionen av fatilarkalkylen nyligen introducerats.
Nedan några figurer ur den ITU rapport som diskuterades på ett möte nyligen.
En av konsekvenserna är att negativa frekvenser blir lika verkliga som positiva. Dock behövs speciella anpassningar i den hårdvara som ska alstra negativa frekvenser, det krävs t.ex induktanser vars lindningsriktningsvektor får motsatt rotationsriktning. Just den saken har inte kunnat lösas med de billiga SDR-mottagarna, ännu.
Det är ungefär som med negativa energin som matas tillbaka till elverket pga lysrören. Läs mer om J-omegametoden här http://sv.wikipedia.org/wiki/J%CF%89-metoden
Det finns inga officiella publicerade dokument från ITU-studierna ännu utan endast arbetsdokument men med stor sannolikhet kommer det mer under vår-försommar så det hinner cirkuleras i de olika nationella delegationerna inom ITU i god tid inför WRC i november.
Håll utkik efter mer rapporter så snart som dom publiceras så kanske du kan vara med och labba med saker i teknikens framkant!
