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Dank Hochfrequenz wird Kommunikation ins All möglich

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Neue Antennen-Front-end-Module ermöglichen die mobile Übertragung großer Datenmengen über sehr weite Strecken (Foto: IZM Fraunhofer)
Um bei extremen Wetter- und Klimabedingungen oder über sehr große Entfernungen wie bei der Kommunikation mit Satelliten im All eine Datenübertragung zu ermöglichen, haben Fraunhofer-Forscher zusammen mit IMST, HISATEC und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt neuartige Antennen-Frontend-Module entwickelt.
Die Übertragung großer Datenmengen u. a. im Satelliten- oder Mobilfunkbereich erfolgt bei hohen Frequenzen, um so eine große Bandbreite zur Verfügung zu stellen. Neuartige Anwendungen wie Satcom Q/V/W-Bänder benötigen eine hohe Leistung, um die bei langen Sendestrecken extrem ansteigende Freiraumwellendämpfung zu kompensieren. Daher versuchen Forschung und Industrie, den Sendepfad zu fokussieren, wie in einer Linse. Diese Linse entsteht durch das Zusammenschalten mehrerer Antennen, deren Strahlen sich zu einem Punkt ergänzen. Dank dieser Antennenstruktur – einer Kombination aus Antennen und zusätzlichen Signalquellen – ist die Datenübertragung über lange Wegstrecken möglich. Bewegt sich jedoch die Sende-Empfangseinheit, wie etwa in mobilen Anwendungen, stellt die exakte Fokussierung eine besondere Herausforderung dar.
Hier setzen die Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer-Instituts für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM an: Sie haben die Antennenstruktur steuerbar gemacht und die Kommunikation über weite Wegstrecken mit hohen Datenmengen kosteneffizienter gestaltet. Das Projekt AVISAT (Aufbau- und Verbindungstechnik-Konzept für Innovative Satcom-Antennen-Terminals) zielt auf hochfrequente Satellitenkommunikation, die den Aufbau eines Kommunikationspfades über eine 36 000 km weite Strecke ermöglicht. Dafür wurden bereits verschiedene Module erstellt, zum einen für K/KA- (20/30 GHz) und zum anderen für Q/V-Bänder (60 GHz).
Das vierjährige Projekt hat in diesem Jahr seinen Abschluss gefunden. Als Projektpartner aus der Industrie waren IMST – bekannt als Entwicklungshaus für Hochfrequenzschaltungen, Hisatec als Antennensystemanbieter, Funkmodule und Kommunikationssysteme und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt beteiligt.

www.izm.fraunhofer.de

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