Analyse von leitstrahldrehenden Antennen

Es werden verstärkt Untersuchungen zu mobilen und festen kabellosen Breitbandverbindungen im mm-Wellenbereich durchgeführt. Ursache ist der Bedarf an einer enorm hohen Verfügbarkeit von Bandbreiten, die für Multimediaanwendungen der neuen Generation erforderlich sind. Anwendungen, die mit optischer Strahlenformung arbeiten, erweisen sich in diesem Bereich als außerordentlich viel versprechend.

Mobile Netzwerke erfordern hohe Leistungen und hohe Zuverlässigkeit. Leistungsstarke adaptierende Antennen mit optisch-strahlungsformender Basisstation können viele der Einschränkungen fester kabelloser Netzwerke überwinden. Zu diesen Einschränkungen zählen die begrenzte Flächendeckung sowie Interferenzen mit künstlichen und natürlichen Hindernissen, wie z.B. ungünstige Witterungsbedingungen.

Mit strahlungsformenden Antennen kann ein Antennenalgorithmus so eingerichtet werden, dass vorrangig Signale aus einer bestimmten Richtung empfangen werden. Die digitale Verarbeitung erzeugt dann ein Strahlungsmuster sowohl für den Empfang als auch für die Übertragung und kann die Strahlen in Richtung des gewünschten Signals steuern. So können Interferenzen umgangen werden. Diese Systeme müssen noch getestet werden, damit ihre Effizienz bestätigt werden kann.

Durch das OBANET-Projekt wurden erstmalig integrierte photonische Strahlungsformer auf der Grundlage von optischen Chips entwickelt, die auf den Telekommunikationsmarkt ausgerichtet sind. Diese wurden dann auf einer Laborplattform ausgewertet. Die computergesteuerte Evaluationsplattform wurde entwickelt, um die Eigenschaften strahlungsformender Netzwerke mit einer Bandbreite von über 35GHz zu bestimmen. Sie misst das Strahlungsmuster einer Antenne und überträgt die Daten sowohl vom Boden zum Satelliten (Uplink) als auch vom Satelliten zum Boden (Downlink).

Die Leistung der photonisch integrierten Antennen mit optischer Strahlungsformung wurde ausgewertet und ein Strahlungsmuster in Uplink- und Downlink-Richtung erstellt. Die Umwandlung elektrischer in optische Signale und umgekehrt sowie die photonische Signalverarbeitung zeigten keine Erhöhung des Geräuschabstandes (SRV). Der Einsatz ist also uneingeschränkt möglich

Diese Labordaten bilden wahrscheinlich die Grundlage für bedeutende neue Entwicklungen bei terrestrischen und kabellosen Netzwerken mit dem Ziel der weiteren Leistungsverbesserung und der Überwindung bestehender Einschränkungen.

Kontakt:

Prof. Javier Marti
Universidad Politecnica de Valencia
Valencia Nanophotonics Technology Center
Campus del camino de Vera, s/n
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Valencia
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