Fraunhofer IPMS Infrarotlicht ersetzt HF-Steckverbinder

Drahtlose Board-to-Board-Kommunikation auf Basis der Li-Fi-Technologie
Drahtlose Board-to-Board-Kommunikation auf Basis der Li-Fi-Technologie

Das Fraunhofer IPMS hat auf Basis der Li-Fi-Technologie einen Transceiver entwickelt, der künftig HF-Stecker auf der Leiterplatte ersetzen soll. Typische Anwendungen sind Industrie-Applikationen, bei denen HF-Steckverbinder hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit an Grenzen stoßen.

Sollen hochfrequente Signale zwischen zwei Leiterplatten übertragen werden, wird das üblicherweise durch HF-Steckverbindungen realisiert. Je höher die Datenrate, desto komplexer sind die Steckverbinder aufgebaut, um Signale zuverlässig zu übertragen. In der Praxis ist es aber leider oft der Fall, dass HF-Steckverbinder aufgrund ihres filigranen Aufbaus mechanisch anfällig sind – oft verbiegen sich deren Kontakte oder werden instabil. Die Anzahl der möglichen Steckvorgänge ist in der Regel gering.

Als Alternative hat das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS ein Li-Fi-Transceivermodul entwickelt, das Licht im infraroten Bereich als drahtloses Übertragungsmedium einsetzt. So können Datenraten von bis zu 12,5 GBit pro Sekunde erreicht werden. Daten können im Halb- und Vollduplex-Betrieb übertragen werden. Der Transceiver steht laut Angaben des Fraunhofer-Instituts den Steckverbindungen in nichts nach und ist auch gegenüber verfügbaren Funklösungen bis zu zehnmal schneller.

Weitere Vorteile sind die vernachlässigbaren Bitfehlerraten (<10-11), ein niedriger Energiebedarf sowie geringe Kosten. Als kleinstmögliche Bauform kann das Fraunhofer IPMS derzeit eine Abmessung von nur 2 mm × 2 mm × 2 mm realisieren. Geeignet ist der neuartige Transceiver vor allem für Industrieanwendungen, bei denen große Datenmengen sehr schnell übertragen werden müssen, die Steckverbindungen den mechanischen Anforderungen oder der Zuverlässigkeit aber nicht mehr genügen.

Highlights auf der embedded world

Auf der embedded world, der Weltleitmesse für Embedded-Technologien vom 24. bis 26. Februar in Nürnberg, stellt das Fraunhofer IPMS diese drahtlose Board-to-Board-Technologie erstmals dem Fachpublikum vor. Zudem zeigen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Fraunhofer IPMS in Halle 4, Stand 583, einen drahtlosen USB-3.0-Demonstrator, einen Li-Fi-Hotspot für Reichweiten bis zu zehn Metern sowie einen neuen CAN-FD-Controller für den Automotive-Bereich .Um den Nutzen für unterschiedlichste Anwendungsfelder zu erproben, bietet das Institut seinen Kunden auch verschiedene Customer-Evaluation-Kits an.