Der Schmitt-Brief vom 25.1.2017/Beispielbrief

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Richtfunk mit Power.

Die wichtigste Aufgabe der modernen Kommunikationstechnik ist es, immer größere Datenmengen schnell zu übertragen.

Internet, Smartphone & Co - die Datenflut schwillt mit jedem Tag an. Ein Ende ist nicht in Sicht. Um die vielen digitalen Informationen nutzen zu können, müssen sie zunächst weitergeleitet werden.

Dafür gibt es Glasfasern.
Doch: Nicht überall ist dies umsetzbar. Z.B. wenn es um die Verbindung eines erdnahen Satelliten mit einer Bodenstation geht. Die Lösung wäre hier ein Laserstrahl, mit dem sich große Datenmengen transportieren lassen. Das Problem dabei: Schon eine Wolke würde die Lichtverbindung kappen.

Eine bessere Lösung ist der Datentransfer per Richtfunk. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Festkörperphysik (IAF) und einige andere Forschungsunternehmen konnten hier helfen. Praktiker wünschen sich eine höhere Übertragungsrate, um große Datenmengen innerhalb kürzester Zeit zum schnell fliegenden Satelliten und zurück bringen zu können.

Die Wissenschaftler konnten den bisherigen Weltrekord um den Faktor 10 überbieten!
Über eine Distanz von 37 Kilometern erreichten sie eine Übertragungsrate von 6 Gbit pro Sekunde. Damit können sie in 10 Sekunden den gesamten Inhalt einer handelsüblichen DVD oder rd. 20 000 Fotos übermitteln. Wurden 37 Kilometer am Boden geschafft, können auch problemlos Satelliten in 800 oder sogar 36 000 Kilometern Höhe erreicht werden. Denn der Feind der Funkwellen sind Wasserdampf und Sauerstoff - im erdnahen Versuch viel stärker vertreten als in der Atmosphäre.

Sender und Empfänger sind handliche Kisten mit Parabolspiegeln von 50 cm Durchmesser. Die Forscher statteten beide mit unterschiedlichen Technologien aus - ein Novum. Um die breitbandigen Signale im Sender kräftig verstärken zu können, verwendeten sie Galliumnitrid als Halbleiter. Dieses Material überhitzt auch bei relativ hohen Spannungen nicht.

Zusammen mit einer innovativen Transistortechnologie ermöglicht es eine relativ hohe Sendeleistung:
Von bis zu einem Watt bei der gewählten Frequenz von 71 bis 76 Gigahertz. Der Empfänger wurde dagegen aus Indium-Gallium-Arsenid-Halbleiterschichten aufgebaut, die besonders rauscharm arbeiten. Selbst sehr schwache Signale gehen so nicht im Hintergrundrauschen unter.

Richtfunk ist immer dann sinnvoll, wenn leistungsfähige Kabel fehlen. Oder wenn deren Verlegung zu teuer wäre. Auch breite Flüsse oder andere Hindernisse lassen sich damit ohne große, d.h. teure Investitionen überwinden. Sender und Empfänger sind im Handumdrehen aufgestellt.

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Menschen mit einer neuen Idee gelten so lange als Spinner, bis sich die Sache durchgesetzt hat. (Mark Twain)

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