HHI, Mobility and Urbanization

Terahertz-Technologien für Mobilfunknetze der Zukunft

16. Juni 2020

Mit Technologien der Fraunhofer-Institute HHI und IAF gelang erstmals eine drahtlose Terahertz-Übertragung über eine Freiraumstrecke von einem Kilometer.

© Fraunhofer IAF
Am Fraunhofer IAF wurde die Empfängerseite für die Testdemonstration eine Datenübertragung von 56 Gbit/s über 1 km aufgebaut. Im Vordegrund: high-speed Oszilloskop und high-gain Cassegrain-Antenna.

Anwendungen wie Industrie 4.0, Autonomes Fahren, Smart Cities oder Augmented Reality erfordern in Zukunft extrem hohe Bandbreiten, die mit der drahtlosen Terahertz-Technologie erreicht werden können. Mit Frequenzen weit oberhalb derer des 4G-LTE- und 5G-Mobilfunks fügt sich diese Technologie ideal in die Infrastruktur bestehender Kommunikationsnetze ein. Perspektivisch ermöglicht sie die Anbindung von Mobilfunkzellen mit hundertfach höheren Datenraten als bei 5G.

Im Rahmen einer Testdemonstration konnten 56 Gbit/s über 1 km bei einer Trägerfrequenz von 300 GHz drahtlos übertragen werden. Das eingesetzte Übertragungssystem verwendet ein hoch-performantes Terahertz-Modem mit Signalverarbeitungs-Algorithmen des Fraunhofer HHI sowie schnelle, Indiumgalliumarsenid-basierte elektronische Höchstfrequenzschaltungen des Fraunhofer IAF.

Der Versuch liefert wichtige Erkenntnisse über den stabilen Systembetrieb unter Einfluss atmosphärischer Dämpfung – ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur Marktreife. Als nächstes sollen ein wetterfester Prototyp entwickelt, die Datenrate auf 100 Gbit/s erhöht und das System ohne zusätzliche digitale Schnittstelle in ein Glasfasertestnetz am Campus Berlin integriert werden.