Fiberoptik ger mikrovågssignaler skjuts
Forskare vid Chalmers har undersökt möjligheten att använda fiberoptisk teknologi för att generera och distribuera mikrovågssignaler för framtida trådlösa nätverk. Tekniken är viktig för att möta ökade krav på rörlighet och höga hastigheter för dataöverföring.
Att använda fiberoptik för att distribuera mikrovågssignaler har flera fördelar jämfört med att använda elektriska kablar. Optisk fiber har låga energiförluster och frekvensoberoende dämpning. Dessutom är fibern okänslig för elektromagnetisk störning, är icke-ledande, samt har låg vikt, tar liten plats och är billig.
Framtidens behov av att ha allt fler apparater trådlöst uppkopplade med full rörlighet och höga dataöverföringshastigheter kräver att man kan utnyttja högre frekvenser för kommunikation än idag – det börjar bli trångt i frekvensutrymmet.
I en ny doktorsavhandling av Andreas Wiberg vid Avdelningen för fotonik på Chalmers, presenteras forskning som berör optisk genering, modulering och distribution av signaler i mikro- och millimetervågstillämpningar. Bland annat har signaler på 40 Gigahertz transporterats över ett avstånd på 44 km optisk fiber med en datahastighet på 2,5 Gigabit/sekund, vilket sedan transmitterats i en trådlös länk i laboratoriemiljö.
– Fiberoptiska lösningar är speciellt användbara vid höga frekvenser och längre avstånd. Att kombinera fiberoptisk teknik och mikrovågstillämpningar öppnar för nya intressanta möjligheter och tekniska lösningar, säger Andreas Wiberg.
För god täckning vid höga frekvenser krävs trådlösa system med distribuerade antenner, som kan styras centralt både för inomhus- och utomhus lösningar. Då är det möjligt att dynamiskt omfördela kapaciteten till områden med hög belastning så att god trådlös täckning bibehålls och att resurserna används där de behövs.
I arbetet visar Andreas Wiberg även att flera frekvenser och/eller frekvensband kan sändas samtidigt genom ett mikrovågsfotoniksystem, där optisk filtrering kan användas för att filtrera ut de olika frekvenserna. Vidare presenteras att optiska tekniker kan användas för att generera högfrekventa övertoner utgående från elektriskt genererade signaler.
Att använda optiska tekniker i mikrovågstillämpningar, så kallad mikrovågsfotonik, har många användningsområden utöver kommunikation. Mikrovågsfotonik kan även användas i rent analoga applikationer så som referenssignalgenerering och distribuering av dessa signaler till gruppantenner (antenna arrays). Tillämpningar kan vara fasstyrda RADAR-antenner eller stora gruppantenner för radioastronomi.
Andreas Wibergs doktorsavhandling ”Generation, Modulation, and Detection of Signals in Microwave Photonic Systems” försvaras vid en offentlig disputation den 14 mars 2008.
Tid: 10.00
Plats: Room A423 (Kollektorn), Kemivägen 9, Campus Johanneberg, Chalmers tekniska högskola, Göteborg
Avhandlingens abstract i Chalmers publikationsdatabas, CPL>>
http://publications.lib.chalmers.se/cpl/record/index.xsql?pubid=68328
För mer information, kontakta: Andreas Wiberg, Avdelningen för fotonik, Institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap, Chalmers; Tel: 031 – 772 1611, mobil: 070 – 218 1296
andreas.wiberg@chalmers.se
Handledare: Professor Peter Andrekson, Avdelningen för fotonik, Institutionen för mikroteknologi och nanovetenskap, Chalmers; Tel: 031 – 772 16 06;
peter.andrekson@mc2.chalmers.se
