Hochfrequenzmesstechnik für die Digitalisierung

Die Digitalisierung von Wirtschaft und Gesellschaft ist eine der aktuellen Herausforderungen in der Hochfrequenz-(HF)-Metrologie. Die Einführung des neuen Mobilfunkstandards 5G sowie der Millimeterwellen-Kommunikation erfordern im Fachbereich neben dem Ausbau der klassischen HF-Messgrößen die Bearbeitung eines neuen Aufgabenspektrums.

Die bessere Ausnutzung des Frequenzspektrums im neuen Mobilfunkstandard 5G mit einer engen Kanalrasterung erfordert eine genaue Charakterisierung aller Teile des Systems Signalübertragung. Dazu gehören Sender- und Empfängerelektronik, Antennen, Verstärker und Kabelverbindungen. Durch mangelnde Unterdrückung harmonischer Signale oder durch Nichtlinearitäten an Steckverbindern entstehende Mischprodukte falten sich in das Basisband und führen zu fehlerhaften Übertragungen von Signalen, Signalstörungen oder auch zum Ausfall der Übertragung.

Wegen der spektralen Effizienz (Kanalnutzung), der Energieeffizienz (übertragene Bandbreite pro Leistung), der geforderten geringen Latenzzeiten, der geplanten hohen Nutzerdichte, der Übertragungskanäle mit hochvariabler Dämpfung (z.B. autonomes Fahren in der City), der Kanalbündelung sowie Antennen mit ausrichtbarem Diagramm (beamforming) bedingt der neue Mobilfunkstandard viele neue metrologische Fragestellungen.

Dazu gehören die Spektrumanalyse, insbesondere bei gepulsten und modulierten Signalen mit hohem Crestfaktor, frequenzumsetzende Messungen, die Charakterisierung des Phasenrauschens von Oszillatoren sowie die passive Intermodulation (PIM, nichtlinearer Effekt an Bauelementen bei hohen Leistungen in Mobilfunkbasisstationen sowie von Baugruppen in Satelliten).

Ziel der AG ist es, Rückführung für die nichtlineare HF-Messtechnik aufzubauen und Unterstützung der Akkreditierung der DAkkS für abgeleitete HF-Messgrößen in Form von Kalibrierungen und Begutachtungen zu leisten.