100 GHz Echtzeitmessplatz

• Fachliche Zuordnung: Elektrotechnik und Informationstechnik
• Förderung: Förderung in 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 511745882

Das Fachgebiet „Mixed Signal Circuit Design“ (MSC) der Technischen Universität Berlin unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Friedel Gerfers entwickelt mit seinen Forschungsgruppen „Wireline Communication Systems“ und „Wireless Communication Systems“ Schaltungen und Systeme für kabelgebundene und kabellose Hochgeschwindigkeitskommunikation sowie automotive Anwendungen. Aktuelle Projekte beinhalten komplette Transceiver sowie Transceiver-Komponenten – mit Datenumsetzern als Kernkompetenz.Kabelgebunden wird an Transceivern mit Datenraten von bis zu 224 Gbit/s (112 GBaud PAM4) gearbeitet, sowie an Komponenten, beispielsweise VCSEL sowie optischen Modulatoren, mit Symbolraten von bis zu 150 GBaud, um die Entwicklung aktueller und zukünftiger Übertragungstechnologien in Rechenzentren (400 und 800 Gigabit Ethernet) voranzubringen. Kabellos werden für die zu entwickelnden Kommunikationssysteme mit Datenraten von über 100 Gbit/s Frequenzbereiche bis zum D-Band (bis 170 GHz) verwendet, insbesondere für die nächste Mobilfunkgeneration „6G“. Um über die für diese Forschung notwendigen Charakterisierungsmöglichkeiten zu verfügen, wird im vorliegenden Antrag ein 100 GHz Echtzeitmessplatz sowie in einem parallel gestellten Antrag ein W- und D-Band Spektralmessplatz (75-170 GHz) beantragt.Der 100 GHz Echtzeitmessplatz besteht aus der Bandbreitenerweiterung eines bereits vorhandenen 70 GHz Echtzeit-Oszilloskops, welches ebenfalls durch einen Forschungsgroßgeräteantrag im Jahre 2019 finanziert wurde, jedoch zum damaligen Zeitpunkt weder der Projektbedarf noch die Finanzierungsmöglichkeit einer Bandbreitenerweiterung auf 100 GHz bestand. Die aktuelle Notwendigkeit der Bandbreitenerweiterung auf 100 GHz sowie der bisherige Einsatz des vorhandenen 70 GHz Echtzeit-Oszilloskops werden in diesem Antrag dargestellt.Der 100 GHz Echtzeitmessplatz wird in der genannten aktuellen Forschung z.B. zur Messung von Augendiagrammen und deren charakteristischen Eigenschaften (Augenöffnung, Bitfehlerrate, Intersymbolinterferenz, Rausch- und Jitter-Analyse) sowie zur Linearitätsbetrachtung durch Untersuchung von Einzeltönen bis hin zu höheren Harmonischen (z.B. 7. Ordnung) benötigt. Hierbei werden für zuverlässige Analysen breitbandige, zusammenhängende Datenströme aufgenommen, weshalb die unter-abtastende Architektur eines Sampling-Oszilloskops nicht verwendet werden kann.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: 100 GHz Echtzeitmessplatz
• Gerätegruppe: 2730 Modulatoren, Frequenzhub- und -modulationsmeßgeräte
• Antragstellende Institution: Technische Universität Berlin
• Leiter: Professor Dr.-Ing. Friedel Gerfers