Geräte der Telekommunikationsinfrastruktur verarbeiten heutzutage bereits eine enorme Datenmenge von einigen Terabit pro Sekunde. Die maximale Datenrate pro Einzelkanal, d. h. einer differentiellen Leitung, beträgt aktuell 56 GBit/s.
Um dem stetig steigenden Bedarf an Datenmenge und Datenrate gerecht zu werden, sollen zukünftige Systeme mit Datenraten bis zu 112 GBit/s pro Einzelkanal betrieben werden. In diesem Forschungsprojekt wurden daher neue Lösungskonzepte untersucht, um die nutzbare Bandbreite verschiedener Übertragungskanäle zu erhöhen und damit eine höhere Datenrate zu ermöglichen.
rechts: Mehrleiteranordnung bestehend aus vier Einzelleitern formen drei differentielle Übertragungskanäle (Quelle: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, LHFT, Fr. Klein)
Eine Analyse des Ist-Zustandes zeigte, dass im Bereich der Steckverbinder Potenzial zur Erhöhung der Bandbreite liegt. Dazu wurde deren Substitution mit anisotropen Leitelastomeren oder neuartigen Steckverbindern für Wellenleitertypen bei höheren Frequenzen untersucht. Beide Ansätze erwiesen sich als geeignet, um die bestehenden Einschränkungen zu überwinden.
Weiter zeigte sich, dass hybride Leiterplatten mit zusätzlichen Übertragungskanälen sowohl in Form von substratintegrierten Wellenleitern als auch von auf die Leiterplatten aufgesetzten Hohlleitern zu höherer Bandbreite führen und damit vielversprechende Lösungskonzepte ̶̶̶̶̶ entsprechende Modulationsverfahren vorausgesetzt ̶ für zukünftige Systeme darstellen. Es wurde gezeigt, dass solche verlustarmen Wellenleiter und insbesondere die Verbindungselemente zur Leiterplatte additiv gefertigt werden können. Durch die hohe Gestaltungsfreitheit konnten Strukturen hergestellt werden, welche die Bandbreite der Wellenleiter nicht einschränken. Darüber hinaus wurde eine mehrmodige Signalausbreitung in der üblichen Streifenleitungstechnik untersucht. Auch hier wurde nachgewiesen, dass sich damit ebenfalls eine höhere Gesamtbandbreite realisieren lässt.
