Erste Demonstration der Übertragung von ultrahohen Datenraten mit steuerbaren Antennen bei Terahertz-Frequenzen

Im Rahmen der NGMN Industry Conference & Exhibition, die vom 24. bis 25. März 2015 in Frankfurt am Main stattfindet, demonstriert das deutsche TERAPAN (Terahertz Communication for future Personal Area Networks) Konsortium eine Multi-Gigabit-Datenübertragung bei einer Trägerfrequenz von 300 Gigahertz. Zum ersten Mal kommen steuerbare Antennen in diesen hohen Frequenzbändern zum Einsatz, um Anwendungen für zukünftige drahtlose Kommunikation in Gebäuden, wie beispielsweise in so genannten Intelligenten Büros (Smart Offices) und Rechenzentren, zu erschließen. An dem Projekt beteiligt sind die Technische Universität Braunschweig, die Universität Stuttgart und das Fraunhofer-Institut für angewandte Festkörperphysik in Freiburg.

Terahertz-Sender auf einer mechanischen Rotationseinheit während einer Datenübertagung

Die Nutzung des Terahertz-Frequenzspektrums (300 Gigahertz – 3 Terahertz) ermöglicht drahtlose Kommunikationsverbindungen, die innerhalb weniger Sekunden Terabytes übertragen können. Erstmals ist eine wirtschaftliche Anwendung durch den Einsatz von neuartigen, monolithisch integrierten Sender-Empfänger-Chips im Terahertz-Bereich möglich und dies ebnet den Weg für zukünftige drahtlose Kommunikation im Multi-Gigabit-Bereich.

Ziel des TERAPAN-Projektes ist die Demonstration eines adaptiven drahtlosen Punkt-zu-Punkt-Terahertz-Kommunikationssystems in Räumen sowie die Validierung seiner Leistung für Entfernungen bis zu 10 Metern mit Datenraten bis zu 100 Gigabit pro Sekunde. „Dies beinhaltet den Aufbau eines Demonstrators mit 35 Nanometer InGaAs/GaAs-basierten Chips. Das Validierungsprojekt ist ein Meilenstein auf dem Weg zur Entwicklung von kommerziellen Anwendungen für die drahtlose Übertragung bei Terahertz-Frequenzen und ergänzt die laufenden Standardisierungsaktivitäten auf diesem Gebiet“, erklärt Prof. Thomas Kürner, Koordinator des TERAPAN-Projektes.

Terahertz-Empfänger auf einer mechanischen Rotationseinheit während einer Datenübertagung

Das TERAPAN-Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung im Rahmen der Initiative VIP (Validierung des technologischen und gesellschaftlichen Innovationspotenzials wissenschaftlicher Forschung) gefördert und läuft von August 2013 bis Juli 2016. Die Projektpartner bringen dafür ihre Kompetenzen aus der Planung und Fertigung von monolithisch integrierten Sender- und Empfänger-Chips sowie deren Charakterisierung mit dem Entwurf von drahtlosen Funksystemen bei Terahertz-Frequenzen zusammen.