Drahtlostechnik: Aufbruch in den Terahertz-Bereich
Projiziert man den stetig ansteigenden Bandbreitenbedarf von drahtlosen Kommunikationssystemen kurzer Reichweite in die Zukunft, zeichnet sich laut tcl eines ab: Die Frequenzbereiche heutiger und kommender Systeme wie Bluetooth, WLAN, Ultrabreitband und 60 GHz werden in zehn bis 15 Jahren nicht mehr ausreichen. Um Datenraten von einigen 10 GBit/s zur Verfügung zu stellen, müsse man daher langfristig unweigerlich auf noch höhere Trägerfrequenzen ausweichen.
Das tcl ist ein Verbund dreier Abteilungen aus den Instituten für Hochfrequenztechnik und für Nachrichtentechnik an der Technischen Universität Braunschweig. Hier soll ein umfangreiches Konzept entworfen werden, mit dem sich die THz-Lücke des elektromagnetischen Spektrums für neuartige Kommunikationssysteme erschließen lässt. Für ein THz-System zur Indoor-Kommunikation wurden bereits erste interdisziplinäre Forschungsprojekte gestartet.
Der für die Nachrichtenübertragung unerschlossene THz-Frequenzbereich und die angestrebte große Bandbreite erfordern eine grundlegende Kanalcharakterisierung. Nur so ließen sich die zukünftigen Systeme auf eine ausreichende Signalstärke optimieren, so das tcl. Ray-Tracing-Simulationen beschreiben, wie sich THz-Wellen im Raum ausbreiten und mit der Luft sowie Materie wechselwirken. Diese Berechnungen basieren auf der Vermessung von (Bau-)Materialien mittels THz-Spektroskopie.
Da keinerlei kommerzielle Hardware für die drahtlose Nachrichtenübertragung im THz-Frequenzbereich existiert, entwickeln tcl-Arbeitsgruppen Sender, Empfänger, Modulatoren und Reflektoren als Schlüsselkomponenten für die Kommunikation von morgen. Derzeit entsteht auf der Grundlage der gemeinsamen Forschungsergebnisse ein Demonstrator für die Signalübertragung bei 60 GHz. Im nächsten Schritt plant das tcl, das System auf 300 GHz zu führen.
Der Initiator des Terahertz Communications Labs, Prof. Dr. Martin Koch vom Institut für Hochfrequenztechnik , gibt sich zuversichtlich: „In den nächsten Jahren werden wir innovative Schlüsselkomponenten für die Kommunikation von morgen entwickeln.“ (Detlef Scholz)
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