Breitbandige Funksignale
Millimeter schlagen Wellen
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Projekt »iPHOS«
Das trifft seit ein paar Jahren auf das E-Band (71 bis 76 GHz) zu. In diesem Bereich sendet die Funkübertragungstechnik des Projekts iPHOS, das genauso wie Millilink breitbandige Funkübertragungen ermöglicht, die Funkwellen aber auf eine völlig andere Art und Weise erzeugt. iPHOS steht für »integrated photonic transceivers at sub-terahertz wave range«. Dem Projekt gehören neben der Universität Madrid, an der Projekt-Koordinator Guillermo Carpintero beschäftigt ist, u.a. auch die deutschen Universitäten Berlin und Duisburg sowie das in Darmstadt ansässige Unternehmen ACST an. Die Wissenschaftler arbeiten an integrierten photonischen Schaltkreisen, um aus optischen Bausteinen Funkwellen zur Datenübertragung zu erhalten.
Das zu sendende elektrische Signal stimuliert einen Laser, der zwei leicht unterschiedliche Wellenlängen aussendet, die damit automatisch das modulierte Signal enthalten. Die Wellenlängen werden so gewählt, dass ihre Differenz der gewünschten Frequenz zwischen 71 und 76 GHz entspricht. In diesem Fall arbeitet ein Indium-Phosphid-Laser mit Wellenlängen in der Nähe von 1550 nm. Eine schnelle Photodiode fängt das optische Differenzsignal auf und leitet es elektrisch zur Sendeantenne weiter. Hauptbestandteil des Empfängers sind eine Antenne und eine Schottky-Barrier-Diode, die das Funksignal zur Weiterleitung wieder in ein elektrisches Signal umwandeln. Auf diese Weise lassen sich Strecken von mehreren Metern bei Übertragungsgeschwindigkeiten im Bereich von 1 GBit/s überbrücken. Die genaue Reichweite hängt von der Übertragungsleistung ab. »Viele Dinge beeinflussen die maximale Datenrate. In diesem Projekt haben wir Bausteine auf Halbleitersubstraten hergestellt, die in der Lage sind 10 GBit/s zu erreichen«, sagt Guillermo Carpintero.
Nutzt das System jedoch andere Laserwellenlängen, sind auch Übertragungen bei anderen Frequenzen möglich. So wurden beispielsweise mit dieser Technik bei den Olympischen Spielen 2008 in Peking HDTV-Signale über eine Strecke von über 3 km auf einer 120 GHz Trägerwelle übertragen. Frequenzen bis in den Terahertz-Bereich sind denkbar und Gegenstand aktueller Forschung.
Das im siebten Rahmenprogramm für Forschung und technologische Entwicklung von der EU geförderte Projekt ist ein Nachfolgeprojekt von IPHOBAC und ePIXnet. IPHOBAC beschäftigte sich ebenfalls mit der Möglichkeit, Millimeterwellen durch optische Mittel zu erzeugen, während ePIXnet die Integration photonischer Schaltungen erforschte. Als Kombination der beiden Projekte, ist die photonische Schaltung des iPHOS-Moduls nicht diskret, sondern monolithisch auf einem Chip aufgebaut.
Die Entwicklung des Empfänger-Moduls ist bereits abgeschlossen. Für den Sender hat die Forschungsgruppe vor kurzem die Produktion der integrierten photonischen Schaltungen beendet, so dass voraussichtlich zum Jahresende die Spezifikationen des Moduls verfügbar sein werden.
- Millimeter schlagen Wellen
- Projekt »iPHOS«
Lesen Sie mehr zum Thema
Das könnte Sie auch interessieren
