News aus den Instituten

Eine Collage der vom BMWi geförderten Instrumente. Bildquelle: IFAK

Seit mehr als zwei Jahrzehnten untersucht das ifak die Zuverlässigkeit von Funksystemen für industrielle Anwendungen.Um den gestiegenen Anforderungen neuer und zukünftiger Funktechnologien an derartige Untersuchungen gerecht zu werden, wurde seit Sommer 2021 hochwertige Messausrüstung angeschafft.

Das Erfassen des komplexen Übertragungsverhaltens industrieller Funkkanäle wird mit dem Netzwerkanalysator ZNB8 ermöglicht. Das Gerät kann in einem Frequenzbereich von 9 kHz bis 40 GHz verwendet werden und ermöglicht die Vermessung von Funkkanälen. Basierend auf den Messergebnissen können anschließend Kanalmodelle entwickelt werden, die dann im Labor für die Evaluierung und Optimierung von Funksystemen genutzt werden können.

Ein Mixed-Signal-Oszilloskop MSO71254C mit 12,5 GHz Bandbreite und mit bis zu 100 Gigasamples pro Sekunde ermöglicht die Analyse von analogen und digitalen Signalen für High-Data-Rate Schnittstellen, wie z. B. PCIe, USB und Ethernet. Der vom ifak entwickelte Funk Transfer Tester, mit dem das Zeit- und Fehlerverhalten von Kommunikationssystemen aus Sicht der Applikation gemessen und bewertet werden kann, soll um genannte Schnittstellen erweitert werden. Das Oszilloskop wir hierbei entwicklungsbegleitend eingesetzt.

Vor dem Feldtest werden Prototypen unter Laborbedingungen untersucht, meist schon entwicklungsbegleitend. Zu dem Zweck der reproduzierbaren und unbeeinflussten Messung wurden Schirmboxen unterschiedlicher Größe angeschafft, die auch bei Frequenzen > 40 GHz noch eine Schirmdämpfung > 90 dB aufweisen. Vielfältige Anschlussmöglichkeiten für Antennen und Kommunikationsschnittstellen eröffnen ein breites Spektrum an Einsatzmöglichkeiten. Eine Schirmbox ist zusätzlich mit einem Zwei-Achsen-Positionierer ausgestattet mit dessen Hilfe die Charakteristik von Antennen vermessen werden kann.

Um die Spektrumnutzung zu erfassen, unbekannte Nutzer zu identifizieren sowie allgemein Signalformen von Funkgeräten zu analysieren, wird ein Signal- und Spektrumanalysator benötigt. Der neu am ifak vorhandene FSW 43 kann Signale von 2 Hz bis 43 GHz erfassen, analysieren und darstellen. Damit kann auch das mmWave-Band bis 27,5 GHz vermessen werden, in dem lokale 5G-Netze betrieben werden können. Entsprechend breitbandig Antennen für diese Frequenzbereiche stehen ebenfalls zur Verfügung.

Ein autonomer mobiler Netzwerkscanner (TSMA6) mit Ultra-Breitband-Frontend misst alle unterstützten Mobilfunktechnologien im Frequenzbereich von 350 MHz bis 6000 MHz. Ein integrierter Multi-GNSS-Empfängers ermöglicht unterbrechungsfreie Standortverfolgung. Durch den passiven Scan werden eine Reihe von wichtigen Zusatzinformationen zu den erfassten Netzwerken erfasst. Der Nutzer erhält somit ein vollständiges Abbild der an einem Ort bzw. in einem Bereich verfügbaren Mobilfunknetze.

Gefördert wurde diese investive Maßnahmen vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie über das Förderprogramm Innovationskompetenz INNO-KOM und der TSMA6 vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur.

Die Messgeräte werden in Forschungsprojekten sowie für industrielle Auftragsforschung genutzt.

Pressemitteilung des IFAK vom 24.11.2021.