05.12.2007
Aufgrund des zunehmenden Bedarfs an freier Bandbreite wird in letzter Zeit vermehrt über kurzreichweitige Kommunikationssysteme bei Frequenzen von 300 GHz und darüber hinaus nachgedacht. In diesem so genannten Terahertz-Frequenzbereich ist es äußerst schwierig, genügend Sendeleistung zu erzeugen und zu übertragen. Er wird daher bislang kaum genutzt, auch nicht für Anwendungen außerhalb der Kommunikationstechnik. Geeignete Komponenten, um kompakte und damit marktfähige Kommunikationssysteme aufzubauen, existieren noch nicht, jedoch lässt der technologische Fortschritt bei neuartigen Halbleiterbauelementen und Integrationstechniken für planare Schaltungen erwarten, dass sich diese Situation mittelfristig ändert. Dann werden THz-Wellen für kurzreichweitige Kommunikationssysteme mit Datenraten im Gigabit-Bereich in Innenräumen Verwendung finden.
Mit der Modellierung solcher Terahertz-Kommunikationssysteme und der Erforschung der Eigenschaften des Übertragungskanals befassen sich die Wissenschaftler des Terahertz Communications Lab, einem Verbund aus drei Arbeitsgruppen an der TU Braunschweig und der Arbeitsgruppe 2.21 Elektromagnetische Felder an der PTB. Die PTB wirkt dabei an der Entwicklung von Messtechnik für zukünftige Komponenten und Systeme mit.
Im Rahmen dieser Arbeiten wurde ein 300-GHz-Übertragungssystem auf Basis von Schottky-Diodenmischern aufgebaut (Bild 1), mit dem die Übertragungseigenschaften von Terahertz-Kommunikationssystemen untersucht werden sollen. Weltweit erstmalig wurde damit ein Videosignal bei einer Frequenz von 300 GHz über eine Entfernung von 22 m übertragen. Damit konnte gezeigt werden, dass die Übertragung von Nutzdaten mit THz-Wellen möglich ist.
Bild 1: 300-GHz-Übertragungssystem bestehend aus autarken Sende- und Empfangseinheiten.