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Untersuchung eines Verfahrens zur breitbandigen, digitalen Datenübertragung über einen substratintegrierten Wellenleiter (SIW)

  • Um auch zukünftig die steigenden Datenraten und die damit verbundene Kanalbandbreite in optischen Systemen der Telekommunikationsbranche zur Verfügung zu stellen, sind neue Ansätze bei der Datenübertragung notwendig. In dieser Arbeit wird ein Verfahren untersucht, dass die breitbandige, digitale Datenübertragung über einen solchen neuen Ansatz, den substratintegrierten Wellenleiter (SIW), ermöglicht. Zur Untersuchung war es zunächst notwendig, die Anforderungen an das Verfahren, anhand der gegebenen Rahmenbedingungen, festzustellen. Für das anschließend erstellte Konzept wurde eine Marktrecherche zu den zur Umsetzung notwendigen Komponenten durchgeführt. Anhand dieser Auswahl konnte mittels einer Transientensimulation die allgemeine Tauglichkeit des Verfahrens nachgewiesen werden, noch bevor es in einen Schaltplan überführt wurde. Das aus dem Schaltplan erzeugte Layout wurde zur Beseitigung etwaiger Störstellen mit einem 3D Feldsimulator untersucht und steht zur Freigabe für eine Leiterplattenproduktion bereit. Das Ergebnis dieserUm auch zukünftig die steigenden Datenraten und die damit verbundene Kanalbandbreite in optischen Systemen der Telekommunikationsbranche zur Verfügung zu stellen, sind neue Ansätze bei der Datenübertragung notwendig. In dieser Arbeit wird ein Verfahren untersucht, dass die breitbandige, digitale Datenübertragung über einen solchen neuen Ansatz, den substratintegrierten Wellenleiter (SIW), ermöglicht. Zur Untersuchung war es zunächst notwendig, die Anforderungen an das Verfahren, anhand der gegebenen Rahmenbedingungen, festzustellen. Für das anschließend erstellte Konzept wurde eine Marktrecherche zu den zur Umsetzung notwendigen Komponenten durchgeführt. Anhand dieser Auswahl konnte mittels einer Transientensimulation die allgemeine Tauglichkeit des Verfahrens nachgewiesen werden, noch bevor es in einen Schaltplan überführt wurde. Das aus dem Schaltplan erzeugte Layout wurde zur Beseitigung etwaiger Störstellen mit einem 3D Feldsimulator untersucht und steht zur Freigabe für eine Leiterplattenproduktion bereit. Das Ergebnis dieser Arbeit ist ein untersuchtes und in die Praxis umsetzbares Verfahren, mit dem ein breitbandiges, digitales Signal über einen substratintegrierten Wellenleiter übertragen werden kann. Jedoch eignet sich die Implementierung des Verfahrens nicht für die direkte Umsetzung in zukünftigen Projekten. Dies liegt zum einen am erhöhten Schaltungs-aufwand gegenüber den aktuell verwendeten Verfahren und zum anderen am Mangel geeigneter, momentan auf dem Markt verfügbarer Komponenten, die die benötigte Bandbreite zur Verfügung stellen.show moreshow less
  • In order to provide the increasing data rates and associated channel bandwidth in optical systems for the telecommunications industry in the future, new approaches to data transmission are necessary. In this work, a method is investigated that enables broadband digital data transmission via such a new approach, the substrate integrated waveguide (SIW). For the investigation, it was first necessary to determine the requirements for the method, based on the given constraints. For the subsequently created concept, a market research was performed on the components required for implementation. On the basis of this selection, the general suitability of the method could be demonstrated by a transient simulation, even before it was transferred to a circuit schematic. The layout generated from the schematic was analyzed with a 3D field simulator to eliminate any interference points and is now ready to be released for PCB production. The result of this work is a method that has been investigated and can be implemented in practice to transmit aIn order to provide the increasing data rates and associated channel bandwidth in optical systems for the telecommunications industry in the future, new approaches to data transmission are necessary. In this work, a method is investigated that enables broadband digital data transmission via such a new approach, the substrate integrated waveguide (SIW). For the investigation, it was first necessary to determine the requirements for the method, based on the given constraints. For the subsequently created concept, a market research was performed on the components required for implementation. On the basis of this selection, the general suitability of the method could be demonstrated by a transient simulation, even before it was transferred to a circuit schematic. The layout generated from the schematic was analyzed with a 3D field simulator to eliminate any interference points and is now ready to be released for PCB production. The result of this work is a method that has been investigated and can be implemented in practice to transmit a broadband digital signal over a substrate integrated waveguide. However, the implementation of the method is not suitable for direct implementation in future projects. This is due to the increased circuitry effort compared to the currently used methods and to the lack of suitable components currently available on the market that provide the required bandwidth.show moreshow less

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Metadaten
Author:Dennis Sohns
URN:urn:nbn:de:bvb:92-opus4-8021
Place of publication:Nürnberg
Referee:Reinhard Janker, Thomas Lauterbach, Thomas Eckart
Document Type:Bachelor-/Diplom Thesis
Language:German
Publishing Institution:Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm
Granting Institution:Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm
Date of final exam:2021/02/01
Release Date:2022/03/09
Tag:Digitale Datenübertragung; Hochfrequenztechnik; Modulation; SIW; Schaltungsentwurf
Pagenumber:121
institutes:Fakultät für Elektrotechnik Feinwerktechnik Informationstechnik
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften
Licence (German):Keine Lizenz - Deutsches Urheberrecht gilt
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