Tera50 - Ein Funkmesssystem für den Frequenzbereich 10-1000  GHz mit 50  GHz Bandbreite

Antragsteller

Prof. Dr.-Ing. Andreas Czylwik

Universität Duisburg-Essen

Abteilung Elektro- und Informationstechnik

Fachgebiet Nachrichtentechnische Systeme (NTS)

Prof. Dr.-Ing. Thomas Kaiser

Universität Duisburg-Essen

Abteilung für Elektrotechnik und Informationstechnik

Fachgebiet Digitale Signalverarbeitung

Prof. Dr.-Ing. Klaus Solbach

Universität Duisburg-Essen

Abteilung Elektrotechnik und Informationstechnik

Fachgebiet Hochfrequenztechnik (HFT)

Prof. Dr.-Ing. Andreas Stöhr

Universität Duisburg-Essen

Abteilung Elektro- und Informationstechnik

Fachgebiet Optoelektronik (OE)

Zusammenfassung

Die zentralen Ziele des VerbundantragesTera50 bestehen in

  1. der Entwicklung eines modularen, akkuraten und offenen Funkmesssystems mit bis zu 50 GHz Bandbreite für den Frequenzbereich 10-1000 GHz,
  2. der Demonstration einer drahtlosen Datenübertragung von mindestens 100 Gbit/s,
  3. den Messungen von Mehrantennen-Kanaleigenschaften in Abhängigkeit der Trägerfrequenz und der Bandbreite,
  4. der Entwicklung eines optoelektronischen (o/e-) Mischers für den Frequenzbereich 225-275 GHz,
  5. der Analyse von analogen RF-Nichtidealitäten bei sehr hohen Trägerfrequenzen und deren Kompensation.

DasTera50 Funkmesssystem wird grundsätzlich allen Projektteilnehmern des DFG Schwerpunktprogrammes zur Verfügung stehen, beispielsweise

  • denen, die eine Sende- und/oder Empfangs-Basisbandeinheit (BBE) entwickeln, ermöglichtTera50 die drahtlose Datenübertragung und das Testen der BBE anhand gemessener Daten.
  • denen, die ein Sende- und/oder Empfangs-Radio-Front-End (RFE) entwickeln, stelltTera50 beliebige BB-Signale zur Verfügung, beispielsweise zur Erforschung von RFENichtidealitäten,
  • denen, die einen Sender und/oder einen Empfänger entwickeln, dientTera50 entweder als Referenzsystem oder als das fehlende Gegenstück,
  • denen, die Algorithmen entwerfen, ermöglichtTera50 die Einfluss verschiedener Aspekte zu studieren, wie beispielsweise eine sehr hohe Antennenzahl, die Quantisierung, die Kompensation von RF-Nichtidealitäten usw..

Direkt zum Projektbeginn steht die erste Generation vonTera50 - ein 4x4-MIMO-UWB Funkmesssystem mit mehr als 5 GHz Sendebandbreite - den Konsortien zur Verfügung. Neun Monate später folgt die zweite Generation, ein Einantennen-System mit 10 GHz Sendebandbreite und 60 GHz Trägerfrequenz. In den darauffolgenden neun Monaten wird dieses Messsystem auf zwei Antennen und dualer Polarisation erweitert, so dass eine drahtlose Datenübertragung von mehr als 100 Gbit/s ermöglicht wird. Die dritte Generation vonTera50 mit der Zielbandbreite von 50 GHz und einer Trägerfrequenz von 250 GHz wird sechs Monate vor Projektende verfügbar sein. Neben den beabsichtigten Funkkanalmessungen kann dann in den letzten sechs Projektmonaten prinzipiell auch die Hardware aus anderen Projekten inTera50 integriert und getestet werden. DasTera50 Messsystem wird auch in der zweiten dreijährigen Förderphase des Schwerpunktprogramms zur Verfügung stehen, beispielsweise um dann den optimalen Kompromiss zwischen den Vorgaben des Funkkanals, wie Trägerfrequenz, Bandbreite und Räumlichen Multiplex- Gewinn, und den Technologie-Randbedingungen zu finden damit die angestrebten 100 Gbit/s baldmöglichst in Echtzeit und mobil realisiert werden können.