Den första prenumerationstjänsten för satellitradio försökte åtgärda alla problem som fanns med kommersiell markbunden radio

Att lyssna på radio och köra bil är lika oskiljaktigt sammankopplat som jordnötssmör och gelé. Även om du aldrig har åkt runt på en boulevard med taket nere och radion på högvarv har du förmodligen hört hur bra det är i en Beach Boys-låt (som du förmodligen hörde på radion när du körde i din bil).

Till och med det hade radiolyssnandet i en bil redan från början sina frustrationer. Satellitradio var tänkt som svaret på allt det som var irriterande med marksänd radio.

Klagomål nr 1? Annonser. Konventionell, sändningsradio är skenbart gratis, så länge du är villig att utsätta dig för de skrikiga annonser som kommersiella radiostationer överlever på. Ett annat irritationsmoment: bristen på variation. I de flesta länder domineras den kommersiella radion av obehaglig popmusik tillsammans med, i delar av USA, stora fickor av talkshows, country, salsa eller mexikanska format som banda och mariachi. Om du gillar klassisk musik, jazz, folkmusik eller indierock har du tur att hitta en station. Ett annat problem är den relativt begränsade geografiska täckningen för de flesta stationer. På en lång resa verkar det oftast som att i samma ögonblick som du börjar värma upp en station så lämnar du dess täckningskarta. Dessutom kan antalet stationer vara få beroende på var du befinner dig i världen. Vissa platser är helt utom räckhåll för alla signaler överhuvudtaget.

Satellitradio är däremot abonnemangsbaserad, så det finns inga annonser. Det finns mängder av olika kanaler, så det finns något för alla. Gillar du 80-talets hårband? Grateful Dead? ”Känslomässigt driven alt rock”? Det finns kanaler för det. Dessutom är varenda kanal tillgänglig överallt där det finns tjänster. Och om det finns himmel över dig kommer du att få en signal.

Dessa kan ha varit skälen till att Sirius Satellite Radio-systemet skapades, men de var inte skälet, enligt Robert Briskman, en av Sirius Radios medgrundare.

Briskmans erfarenhet av satellitteknik sträcker sig långt tillbaka i tiden. Han fick jobb hos NASA 1959, året efter att den hade grundats, och arbetade sedan för Communications Satellite Corp. (Comsat) och därefter med Geostar Corp. År 1990 grundade en av Briskmans vänner ett företag för att konkurrera med kabel-tv-leverantörer. Det nystartade företaget planerade att sända tv-tjänster för privatpersoner direkt från en satellit i omloppsbana. Briskman erbjöd sin tekniska expertis.

”Jag hjälpte Eddy Hartenstein att ta fram DirecTV till hemmen, och jag föreslog att man skulle lägga till radiokanaler till videokanalerna”, berättade Briskman för IEEE Spectrum. ”Han sa: ’Vet du, Rob, folk hemma tittar på tv och lyssnar på radio i bilen’. Och jag sa: ’Du har rätt, Eddy, varför gör vi inte det i bilen?’. Han svarade: ”Det är tekniskt omöjligt. Det var kämpande ord för mig.”

Satellitkommunikation förutsätter att det finns en siktlinje (LOS) mellan satellit och mottagare. Det som gjorde att satellitradio verkade omöjligt var att fordon oundvikligen skulle passera under broar, köra under trädkronor eller in i parkeringsgarage, köra in i tunnlar eller bli isolerade i djupa raviner av naturlig eller urban art.

Den utmaning som Briskman ställdes inför var att utforma satelliter och kompletterande mottagare som på något sätt skulle bibehålla LOS i så stor utsträckning som möjligt. Om man skulle köra in i ett underjordiskt garage och parkera skulle signalen gå förlorad, och det går inte att göra något åt det. Men om LOS endast förlorades kortvarigt måste det finnas något sätt att se till att mottagaren kunde fortsätta spela tills den kunde ta upp signalen igen.

Briskman, som är IEEE Life Fellow, säger att det tog honom sju eller åtta år och minst fem patent på teknik för att förverkliga det omöjliga.

En stor del av lösningen för att bibehålla en LOS-anslutning mellan mottagare och satellit var satellitdiversitet. ”Det innebär bara att man sätter upp två satelliter som utstrålar samma signal, men man placerar dem i olika delar av himlen. Om bilen är blockerad från den ena satelliten har den förhoppningsvis fri sikt till den andra”, förklarar Briskman.

I städer med höga byggnader kompletteras satelliterna med terrestriska repeaters, landbaserade antenner som strålar signaler direkt in i stadsklyftor. Dessa åtgärder innebar att bilister som lyssnar på Sirius nästan alltid skulle få en signal, men ”nästan alltid” skulle inte vara tillräckligt bra. Det finns hundratusentals underfarter bara i USA, påpekade Briskman, och om man kör under någon av dem kan båda satelliterna blockeras.

”Lösningen på detta var ytterligare ett patent, för satellittidsdifferentiering”, säger Briskman. ”Det innebär helt enkelt att vi har två satelliter som sänder ut samma signal, men vi fördröjer den ena i ungefär 5 sekunder.”

Mottagaren innehåller en buffert på 5 sekunder, så om satelliterna blockeras spelar mottagaren upp den buffrade datan. Om du är utom synhåll för en satellit i mer än 5 sekunder får du ett avbrott, men 5 sekunder visade sig vara tillräckligt för att de flesta Sirius-abonnenter ska kunna ta sig igenom de flesta undergångar utan programavbrott.

Mottagaren är den plats där inkommande signaler avkodas och dekrypteras. Sirius-radion är ovanlig, säger Briskman, eftersom den faktiskt har tre oberoende mottagare, en vardera för de två satelliterna och en för markbundna repeater. För att hantera tre separata mottagare har han utvecklat vad han kallar en kombinator med maximalt förhållande. Om det finns två eller tre starka signaler från mottagarna, sätter denna krets dem i fas och – som namnet antyder – kombinerar dem. Omvänt gäller att om en eller två av signalerna är dåliga så undertrycker den dem.

Och Sirius-radion består faktiskt av två separata enheter. Det finns den första, den med mottagarna, i fordonshytten. Det är den del som ser ut som en typisk instrumentbrädradio med en bildskärm. Den andra är monterad på taket eller i bagageutrymmet. Den innehåller antennen och en lågbrusig mottagare. Den tar emot de signaler som kommer in från satelliterna (på lite olika frekvenser i 2300-megahertzbandet), förstärker dem, nedkonverterar dem till cirka 75 MHz och kör in dem till den första enheten i huvudhytten.

Den rundstrålande antennen är ganska liten, cirka 30 millimeter bred, eller ungefär lika stor som ett amerikanskt halvdollarmynt. Briskman är än i dag förbittrad över att biltillverkare vanligtvis insisterar på att paketera sin satellitradio-antenn med en GPS-antenn, vilket gör den kombinerade antennenheten mycket större än vad han skulle vilja.

Briskman minns att genomförandet av både satelliterna och radiomottagarna gick smidigt. Den del av utvecklingen som var mest påfrestande och krävde flest iterationer var utformningen av användargränssnittet, en process som förvärrades av att alla olika biltillverkare hade olika uppfattningar om hur det skulle fungera. ”Man skulle inte tro att man skulle behöva lägga ner mycket tid på något sådant, men det var vi tvungna att göra. Det var dock värt det, eftersom kunderna uppskattade hur lätt det var att använda radion”, säger han.

Under dessa spännande tidiga dagar hade Sirius en konkurrent som hette XM. Sirius var först med att skaffa sig en sändningslicens, men XM hann före och gick ut på marknaden i september 2001. Sirius började sända i februari 2002. XM fick ursprungligen placering hos GM, Honda och Toyota. Under tiden skrev BMW, Chrysler och Ford på för Sirius.

Satellitradiomarknaden var dock tuff. XM skulle så småningom ansöka om konkursskydd enligt kapitel 11. De två företagen hävdade att det enda sättet för båda att överleva var att gå samman, och de fick tillstånd från tillsynsmyndigheterna att göra det 2008. Sedan fusionen har kombinationen haft tillräckligt många abonnenter för att förbli lönsam.

SiriusXM fortsatte att förbättra sin teknik. Chipsetet i Sirius ursprungliga radio var en två-IC-uppsättning, där chipsen tillverkades enligt konstruktionsreglerna för 160 nanometer. Företaget reducerade det paret till ett chip i 130 nm år 2004. Den nya enheten fortsatte med detta. 2014 minskades chipet igen till 40 nm, konstaterar Briskman.

Hartenstein utsågs till ordförande för XM-halvan av företaget 2009; han är fortfarande styrelseledamot i det kombinerade SiriusXM. Briskman åker fortfarande på motorvägen i sin BMW med taket nedfällt (”Jag är en cabrioletkille”) och lyssnar på Siriusly Sinatra (Ch. 71) och 40-tals Junction (Ch. 73). SiriusXM-radioapparater är nu installerade i tre fjärdedelar av alla bilar som tillverkas i världen.