Logo PTB

Joint Research Project „Ultrafast Electronics and High Speed Communications (Ultrafast)“ abgeschlossen

21.11.2014

Das EMRP Projekt „Ultrafast Electronics and High Speed Communications (Ultrafast)“ hatte sich zum Ziel gesetzt, neue Mess- und Kalibrierverfahren für ultraschnelle Signale und Komponenten zu entwickeln. Aufgrund der stetig wachsenden Datenraten in Übertragungssystemen werden vermehrt höhere Frequenzen bis in den THz-Frequenzbereich und zunehmend höherwertige digitale Modulationsverfahren zur Übertragung von Signalen eingesetzt. Damit einhergehend besteht immer mehr der Bedarf, elektronische Komponenten, Antennen und auch Übertragungskanäle breitbandig bis in den THz-Frequenzbereich hinein zu charakterisieren. Weiterhin müssen Möglichkeiten geschaffen werden, Messungen digitaler Signalparameter, wie zum Beispiel der Error-Vector-Magnitude, auf die Einheiten des internationalen Einheitensystems (SI) rückzuführen.

Im Rahmen des Projektes wurden in der Arbeitsgruppe Elektromagnetische Felder und Antennenmesstechnik Messungen des Antennenrichtdiagramms für planare Antennen durchgeführt, wie sie in zukünftigen THz-Kommunikationssystemen Verwendung finden könnten. Dazu wurden planare Patch-Antennenarrays bei 77 GHz und 94 GHz entworfen, hergestellt und charakterisiert. Diese beiden Frequenzen wurden ausgewählt, um in den derzeit schon im Bereich der Fernerkundung (z.B. beim Automobilradar)  genutzten Frequenzbereichen geeignete Messobjekte zur Verfügung zu haben.  Die Antennen wurden zusammen mit einem geeigneten Hohlleiteradapter entworfen, um ihr Richtdiagramm im Antennenscanner der PTB messen zu können. Weiterhin wurden Untersuchungen zur Ausbreitung von elektromagnetischen Wellen im THz-Frequenzbereich durchgeführt: mit dem Messaufbau in Bild 1 wurden Übertragungskanäle in typischen Szenarien der Innenraumkommunikation untersucht und der Einfluss von Beugung und Streuung auf die Ausbreitungseigenschaften wurde ermittelt. In einem weiteren Arbeitspaket wurden Messungen digitaler Signaleigenschaften (insbesondere der Error-Vector-Magnitude) im unteren THz-Frequenzbereich durchgeführt. Mit Hilfe des 300-GHz-Messsystems der PTB konnte gezeigt werden, wie diese von den Kanaleigenschaften abhängen.

 

Bild 1: Messsystem für winkelaufgelöste Ausbreitungsmessungen in Innenräumen

 

 

 

Ansprechpartner: T. Kleine-Ostmann
Fachbereich 2.2: Hochfrequenz und Felder